风能叶片发展史Word下载.docx

1、与传统玻璃钢制造技术相比，竹质叶片优势主要体现在产品性价比高、节能环保、和可回收再利用三个方面。（一）更高的产品性价比叶片的性价比主要取决于叶片长度和制造成本。风力发电机组使用越长的叶片，扫风面积就越大，吸收的风能也就越多。但另一方面，越长的叶片给整机带来的气动载荷越大、叶片自重越大，叶片自身乃至整个风力发电机组价格也就越高。使用竹代替玻璃钢作为叶片的主要结构材可以使用重量更轻、成本更低的材料制造更长的叶片。更长的叶片意味着更高的发电量，同时更轻的叶片降低了传动链的承重要求，不仅降低叶片自身的价格，而且有利于帮助优化机组的整体设计。而产品制造成本的降低则会实实在在提高产品利润率。案例比较叶片类

2、型长度重量750千瓦叶片玻璃钢叶片23.5米3.2吨竹叶片25米2.7吨1.5兆瓦叶片40.3米6吨40.5米5.5吨（二）环保因素碳排放是现代社会发展制造业挥之不去的痛。竹质叶片技术可能打破这一常理。由于使用低能耗天然材料代替了传统的高能耗人造复合材料，生产所带来的碳排放大大降低。同时，为了获得高性能竹材，在竹林的养殖过程中，竹林吸收了大量的二氧化碳。竹生长所吸收的二氧化碳远高于制造所带来的碳排放，这形成了碳排放为负的制造业产业链。（三）回收再利用随着环保呼声的不断加强，在无法使用或使用期限完成后，越来越多的叶片产品被要求由供应商进行处理。占到叶片总重量4070%的竹子是天然材料，易于降解或

3、回收再利用，为废旧风电叶片产品的处理提供了便利以及环保保障。竹叶片技术的出现进一步提高了风能工业的环保价值。二、常见问题（一）我国竹资源是否能满足风能工业的需要？以粗略的方式计算，每3-5亩地的竹子可以持续供应每年1片1.5兆瓦叶片的制造。以中国南方被称为竹乡的某省某县来计算，该县拥有竹林47万亩，这意味着该县竹资源如果全部用于风能工业，每年可供几万套1.5兆瓦叶片的生产。在我国南方江西、浙江、福建等省，类似这样的县有几千个，如果全部竹资源用于风能工业，将满足世界发电总量的几十倍。（二）竹木材料的性能是否稳定？竹木材料自身的性能并不稳定，但当我们对原竹或原木进行选材、烘干、塑型、塑封等工艺后，

4、就能获得性能非常稳定的竹木复合材。Vestas的木质叶片至今未发现由木材产生的任何质量问题。（三）是否任何叶片都可以用竹做结构材料?传统玻璃钢叶片与竹质叶片工艺不同、结构设计思路也不同。我们可以为玻璃钢叶片做改型设计，直接使用原玻璃钢叶片模具制造竹叶片。这有利于缩短产品开发周期、减小产品开发成本，但这会略微降低竹叶片性价比的优势。（四）竹叶片可以替代现有整机产品的叶片么？更换已有叶片要求新叶片具有相同的叶根尺寸，相似或略轻的叶片重量，以及相似或略有加强的叶片刚度。竹叶片满足以上全部要求。（五）可以开发出5兆瓦或10兆瓦的竹叶片么？竹木叶片的开发并没有长度上的瓶颈。对于“竹叶片无法应用于大功率风

5、力机”的说法是没有理论根据的。事实上Vestas已经开发出使用木质叶片的5兆瓦风力发电机组，可汗之风也在开发49米长的竹叶片，用于海上3兆瓦机组。（六）竹叶片的产品开发周期是多久？与开发玻璃钢叶片类似，开发一款新的竹叶片需要进行空气动力学设计、与整机联合进行控制设计或调整控制参数、结构设计、制造新模具、制造叶片样机、以及对样机进行测试和调试。这一过程通常需要8-10个月。也可以使用已有玻璃钢模具对结构做改型设计。在这种情况下只需要进行结构设计、制造新的腹板模具、并进行叶片测试即可完成新产品开发。开发周期可以控制在2个月以内。我国风力发电产业前景可观一、风电设备概述 三维网技术论坛 v, 0 L

6、2 P& A4 B风机是基本的风能转换设备，按主轴装置形式大致可分两大类：垂直轴风力机（转轴与来流方向垂直）、水平轴风力机（转轴与来流方向垂直）。目前较常用的大型机组为水平轴风力发电机，其主要有定桨距失速调节型和变桨距调节型两大类。对水平轴风力机而言，当风流经过叶片表面时，由于流经上下表面速度不同，形成压差产生气动力，这种气动力就使得叶片绕轮毂转动。风力发电机就是利用叶片转动的动力经调速装置增速稳定后，驱动发电机工作达到发电的目的。6 U! P$ p- i- v, b6 U风力发电机是集空气动力、电机制造、液压传动和计算机自动控制为一体的综合性技术。大致由以下几个子系统组成：桨叶、增速齿轮箱、

7、发电机、塔架控制设备、电缆、地面支撑设备、各子系统连接设备。风轮的作用是将风能转换为机械能，它由气动性能优异的叶片（目前商业机组一般为23个叶片）装在轮毂上所组成，低速转动的风轮通过传动系统由增速齿轮箱增速，将动力传递给发电机。上述这些部件都安装在机舱平面上，整个机舱由高大的搭架举起，由于风向经常变化，为了有效地利用风能，必须要有迎风装置，它根据风向传感器测得的风向信号，由控制器控制偏航电机，驱动与塔架上大齿轮咬合的小齿轮转动，使机舱始终对风。其中风电机组的整体设计、叶片的材料和加工技术、自动化控制系统、液压和传感技术是风机制造的关键也是国产化进程中的重点和难点。; k: n6 T（ S u?

8、三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江二、风力发电行业的概况 三维1、风力发电技术三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa+ G9 7 ; B8 S（ L4 l0 在全球关注能源与环境的主题下，结合我国的实际情况，风力、地热等新能源的储藏量也较为丰富。据统计，我国可开发利用的风能资源约25亿kW，地热能遍及全国许多省、区。近几年来，风力发电发展很快。2 _0 C6 p! I6 X9 H7 ! Z/ O;

9、 p目前我国新建成和正在建的风电场，其风电机组基本上是从丹麦、德国等提供成套机组设备或引进技术和部件在国内制造和分包、组装，国内现已有十几个工厂和研究单位生产或开发单机容量300kW以下的风电机组，但技术水平和机组性能与国外有差距。近年来我们也能用进口散件组装单机容量300600kW的风电机组。在国家政府有关部门的支持组织下，组织各方面力量采用引进国外先进技术或技贸结合的方式，加快我国自行开发设计风力发电的能力。加强科技投入，形成具有自我开发、设计、制造的科技队伍和一批生产企业，并开始批量生产，到2010年之前开发出单机容量更大的和直轴型的新产品来满足国内外市场的需求。 5 （ D, _e p

10、2、风力发电具备远大产业前景 0 E/ h2 A/ i; t三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江在可再生能源发电领域，风电是最具备产业前景的行业，预计到2010年我国风电装机容量将超过国家规划的800万千瓦，2006-2010年年均增长率有望超过45%。随着国内新进入厂商的陆续量产，国产风电设备份额有望稳步提高。 - a- d- o0 W! o可再生能源发电领域，风力发电与光伏发电是最具备远大产业前景的行业，就中国现状看，在我国，风电更具备商业化条件，处于快速发展的启动期。风力发电与光伏发

11、电相比，在能量转换率、发电时间、产业规模、技术成熟度等许多产业特性上有优势，如下表。三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江* V* m$ R8 j0 A+ x1 a, Z H$ o表1 风电与光伏的产业特性比较资料来源：中机系（北京）信息技术研究院，中国机电数据网. b- I* d4 C& H* L目前，风电的单位电量成本约为火电的2倍左右，太阳能则为10倍左右，虽然随着技术进步，两者的成本都有降低的趋势，但以可预见的未来，风电行业仍然较光伏行业具有低成本优势，因而获得更快的发展速度。三维,

12、cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江1 o0 , S! Y/ Ni+ B三、国内风电场规模和布局 z# j$ 9 H（ $ x+ S目前我国建设规模在2万kW以上的有13个风电场，如表5所示。由于内蒙古省地方政府支持，且当地风力资源较好，该省共建设了11个风电场，安装224台风力发电机组，累计装机容量达135140kW，占全国第一位。其次是辽宁省，已安装202台风力发电机组，累计装机容量达126460kW；第三是新疆自治区，安装224台风力发电机组，累计装机容量达113050kW，全国各省份的风

13、电装机容量排名如表6所示。其它如山东、甘肃、河北、福建、宁夏、海南、黑龙江、上海等地区也都建设了风电场。目前，我国风电产业开始步入稳步发展阶段。& b6 N! h: U0 K0 c表2 截至2004年全国现有风电场装机容量中机系（北京）信息技术研究院，中国机电数据网三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江|3 E& B2 L/ r6 q表3 2004年全国风电装机容量中机系（北京）信息技术研究院，中国机电数据网& |Q c5 U5 d随着风电技术水平的提高，一个明显的趋向是朝着单机容量大型化发展。2001年5月辽宁营口仙人岛风电场安装了4台1300kW N60风力发电机组，2003年又在山东即墨风电场安装了12台1300kW N60风力发电机组，04年底在上海崇明岛安装了1台1500千瓦的风电机组，这是我国迄今为止单机容量最大的机组。, g3 X6 H. + Y/ K三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江