风电装机容量快速增长 风电设备行业正在复苏

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　　从政策到市场，随着大气候的逐渐利好，风电设备行业也在同步“回暖”。今年上半年以来，不少风电设备企业业绩一路飘红。

　　风电叶片作为风力发电机的一个关键部件，无疑将在其中扮演相当重要的角色。

　　风电设备商争相涉足叶片领域

　　2011年，中国电器工业协会风力发电电器设备分会秘书处出具的一份调研技术报告指出，在国家大力支持可再生能源发展和积极研发重大装备等政策推动下，我国风电装备制造业发展迅速，国内企业基本掌握了大型风电机组核心技术。

　　叶片的性能和质量决定着风电机组能否正常、稳定运行。我国风电行业起步于上世纪80年代，叶片的发展也经历了一个从无到有的过程。中国复合材料集团有限公司原总工程师、教授级高工张晓明认为，在2005年以前，我国已具备从200千瓦到750千瓦的风力发电机组批量生产能力，以上海玻璃钢研究所和中航惠腾等为代表。2005年之后，随着风电装机容量的快速增长，国内风电设备制造商争相涉足叶片领域。

　　资料显示，叶片产业形成同时，我国兆瓦级叶片技术也得以快速提升。2005年，通过技术引进和海外收购，国内企业迅速掌握1.5兆瓦风电叶片制造技术，2006年实现产业化；2007年，2兆瓦叶片开始装机；2008年，3兆瓦叶片开始装机；2011年，5兆瓦和6兆瓦叶片装机……2013年年底，依托国电联合动力技术有限公司建设的“北京市风电设备可靠性工程技术研究中心”，成功设计出国内首个12兆瓦超大风电叶片（105米）。

　　据称，我国本土风电叶片制造企业数量最多时有100家左右。

　　在张晓明看来，我国在短短几年时间里，初步形成了较为完整的叶片产品系列，风叶主要材料试验标准和叶片产品标准系统也初步建立。与此同时，我国参与叶片国际标准IEC61400－5的制定，为国产叶片进入国际市场提供支撑。

　　提高风能转换效率是关键

　　风机并不能将所有流经的风力能源转换成电力，理论上最高转换效率约为59%，实际上大多数叶片转换风能效率介于30%～50%之间。叶片被视为风力发电系统的核心部件，捕风能力的提高与叶片的形状、长度和面积有密切关系，叶片尺寸的大小则主要依赖于制造材料。

　　据浙江恒逸集团研究院高级工程师覃芮介绍，目前国内外风机主要有水平轴和垂直轴两大类，其中又以水平轴升力型居多。

　　据了解，叶片材料曾选用过木材和金属。近些年来，大型风机叶片基本上由各种复合材料制成，上海玻璃钢研究所工程师陈宗来等专家指出，前几年大型风机叶片多采用玻璃纤维复合材料，后来又开始采用碳纤维增强等方法。

　　虽然叶片长度直接决定着风机的单位功率，但它并非越长越好。根据东方汽轮机有限公司高级工程师赵萍等人的观点，叶片的选用不仅应该考虑气动效率、能量转换效率，还必须考虑到海拔高度，以及当地风速分布等。单从叶片长度无法判断其优劣，只有进行完整的方案比较论证，才能确定叶片的最佳长度。

　　风电设备行业正在复苏

　　几年来，风电设备企业一路经历爆发、低潮，如今又站在复苏的门槛上，既有机遇，也有挑战。2012年，我国取代美国成为世界第一风电大国。

　　在7月初上海国际海上风电及风电产业链大会上，荷兰PontisEngineering中国区总经理MartijnVanBreugel曾谈到海上风电叶片面临的几个挑战。首先是风机的负荷（海上风机叶片大约有40吨），其次是运输和安装，以及黏合剂的应用和涂装等。

　　某种程度上，这些或多或少也是所有风电叶片企业需要在未来解决的共同问题。

　　张晓明提醒，与欧洲风电强国相比，我国叶片核心技术研究深度不够，在专利数量、质量方面差距不小。叶片还有许多需要深入开展的工作，比如，提高大型风电叶片的气动设计和结构设计，尤其是针对海上风电叶片的材料应用研究、成型工艺优化等。