2021年10月17日-20日，2021北京國際風能大會暨展覽會（CWP 2021）在北京新國展隆重召開。作為全球風電行業年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數千名國內外參會代表共同參與的風能盛會，再次登陸北京。

　　

　　本屆大會以“碳中和——風電發展的新機遇”為主題，歷時四天，包括開幕式、主旨發言、高峰對話、創新劇場以及關于“國際成熟風電市場發展動態及投資機會”“國際新興風電市場發展動態及投資機會”“風電設備智能運維論壇”“碳達峰碳中和加速能源轉型”等不同主題的15個分論壇。能見App全程直播本次大會。

　　

　　其中，10月20日中東南部風電發展論壇隆重召開。連云港中復連眾復合材料集團有限公司研發部經理、副總工程師黃輝秀出席會議并演講。

　　

　　黃輝秀：

　　

　　今天我演講的題目叫大型低風速風電葉片的開發，今天講一下葉片，因為一場景不一樣，所以就是它的葉片開發也應該是不一樣的，或者是說有很多專有的一些東西。

　　

　　首先介紹一下中復聯眾總部在連云港，從2005年進入風電葉片的行業，干了十幾年，然后今年是九月份，我們下線了102米的碳纖維葉片，目前已經完成了這個測試，，進入小批量的階段，我們在這個全國各地都是一有工廠，都是貼近于負荷中心，貼近于風場。這個是今天要講的低風場，這是從現場照的，特別漂亮。但是它的問題是中東南層巒疊嶂的山脈，風資源豐富，占全國的68%，但是給葉片帶來很多的挑戰，一個是有蚊蟲，蚊蟲附在前緣可能使它加速。另外就是雨水，特別是南方、廣東這些地方的雨水特別多，這個也是對于我們葉片的挑戰。

　　

　　在風火同價的大背景下，有一個門檻就是成本，統計從資料上來看，去年搶裝的時候每千瓦是4200多塊錢，前段時間到1800多塊錢，而這個是行業的臨界點，就是盈利的臨界點是2000，所以說就是很多人，很多公司都得想辦法能降低這個中東南部的成本。就是說我下面的這個報告，就是說針對于這個是降本還有是加長葉片等等還有對于低風速地方的適應性做了一些專有的一些技術的一個介紹。

　　

　　第一個就是說是這個材料，我們要使這個葉片是加長葉片，又不提升更多的這個成本，那么我們就有一個很重要的方式，就是挖掘目前玻璃纖維的性能。玻璃纖維以前是用真空灌注的方法制造，但是它的這個是性能還是沒有拉擠玻纖的性能高。拉擠玻纖很快提升高度重量比，這個是普通纖維2.2，高模A是2.55，在不增重量的同時提升高度，它的成形工藝不一樣，它的這個工業路徑都不一樣，是這樣子的。先把這個玻纖拉擠，通過拉擠工藝拉擠板材，這個板材是把它從制造廠那個地方打卷，然后到我們工廠里邊進行放卷，放卷就是說把這個卷打開了，然后把這個切割，這個卷是片材打磨，兩端進行打磨這個斜坡這個樣子的，這個板就是說是現場市場上應用的板是不一樣的厚度，有的五毫米，有的八毫米，是不一樣的，對自己的這個是工藝的一個把握，另外在這個圖片中就是說這個片材拼接之后整體的吊裝模具進行整體的灌注，這張圖片就是說脫模之后葉片主劉所顯示出的一個狀態，還是比較漂亮的。

　　

　　這個主要是從主梁方面，現在對于大型的葉片開發，很多時候它是一個鋼度問題，鋼度問題首先要解決主梁的問題，用拉擠建材提供。

　　

　　第二個在容量，增加或者是葉片增長的同時，會對葉根有一個很大的挑戰，就是原來的這個葉根可能強度不足，所以說目前在國內，在國內幾個整機場還有幾個葉片場我們都在做同樣的事情，是開發高強度的葉根，這個是采用預埋的技術，前幾年中復聯眾獲得了DNV的第一個，DNV認證證書，是關于部件的，使陸上是90米葉片，陸上的90到100米葉片能夠使用較小的葉根，比如說是三米二。

　　

　　另外對于芯材，以前我們都是進口的，巴薩或者PVC，都是鴛鴦而來，成本比較高，而且有時候會卡殼導致了很多問題，現在國有芯材應用比例是快速上升的，尤其是這個PET還有PVC這些。但是使用這些新的材料需要我們有更多的一些研究，不是說直接放上去就可以了，然后我們通過這些有些計算，通過這個是小樣測試，大樣測試還有這個是全性能測試，通過驗證之后才能夠把它放上去。在這個就是說，通過做這個工作，就是說帶來一些成本上的一個，成本上的一些壓力。另外就是說是對于這個生產方面，要提升生產效率，降低生產成本，降低這個是固定資產的投入，所以我們在設計上也是采取了創新的一些結構形式，比如說貨源的這個，把貨源本來要粘接的東西作為一個整體，這個是一次性的完成這個任務，不需要獨立的，單獨的工作。另外的一些就是說像葉根預制，提前把它做好，整體吊進去，以降低生產的時間。

　　

　　另外是缺陷，風電葉片的生產全部靠手工，這個真的是很不好把握的這個事情，它不是像機械，如果是說有這種CNC，做的東西非作非常統一，人做事情靠心情，心情好不好可能看領導給的錢多不多，是這樣子的。所以，就是有很多的這個是大小缺陷，但是這個缺陷我們要去識別，要去維修，目前在按理說，根據大家的這個討論，中國實行的這個標準其實比老外更嚴格，為什么更嚴格，它其實有一點就是我們對缺陷的認識還不足夠，只有是把缺陷的水平控制的更低的才能確保這個安全性，是這樣子的，所以就是我們有的時候生產出來的葉片，反復修修，但是修的時候呢，其實修也可能會修成一個反面的結果，有可能會造成更多的破壞是這樣的。

　　

　　風電葉片生產了十幾年，在這十幾年我們所定義的標準基本上有質量人員和供應人員所定義的。但是現在這個是新的規范，IEC61400-5還有接下來新的高標會要求我們研發的人員來定義這個是基準，定義這個是公差，分析公差的影響。當出現了這個挖坑或者大的間隙，這個是芯材，這個現在間隙大了，原來我們以前的標準是小于三毫米，現在達到了10毫米，到底行還是不行，需要我們研發的人員做這個事情。首先對他的實效模式進行分析，然后做測試，小樣測試，比如說做靜載，做疲勞，就是說覺得他能夠承受多少的載荷，那我們在設計的時候，就把它帶進去。比如說我們這個是缺陷10毫米的間隙能承受100兆帕的運力，那這是1.5的安全系數，把這個缺陷帶到這個設計里面去，以后出現了這么一個十毫米的間隙就不用維修了，不用維修生產就很順利，一方面是總體的，是風險把控住了，第二個生產的效率提高了，是這樣的，所以這個是非常非常重要的一件事情。

　　

　　接下來就是降噪，前面的老師說是，這個就是中東南部的風力機越要靠近這個居民，在這個地方，在網上找了一幅圖，這個是葉片，葉片在工作的時候，它的造成就是居民區，我們需要的是40分貝，它在這個之間，需要有500米的間隔，因為這個空氣會讓它的噪聲逐漸的降低這樣的，所以對控制噪聲我們就是要從葉片的地方開始。那么就是從葉片方面來講，控制噪聲有兩個方面的方法。一個就是說是控制這個貨源的厚度，貨源的厚度會從設計的時候考慮它，就是說控制在三毫米左右。另一方面是噪聲，另一方面考慮到結合，綜合的結果大概是三毫米左右。第二個就是降噪鋸齒，降噪鋸齒現在是一個非常大眾的一個解決方案，但是在這個降噪鋸齒里面，就是說各家的降噪鋸齒可能它的一些效果是不一樣的，可能降1，可能降2等等，所以說關系到它的效果。

　　

　　下面有一個，就是說是時速，時速的問題，其實以前在這個，我們在中東南部裝了一些風機，就是這個時速，時速的散點從這個斜坡區轉移方向，就變掉了。然后分析它的原因主要是比較復雜地形的風資源部穩定，它的這個都是山，不是像北方的那么平原，那個風的方向是平穩的，這是一個。第二個是葉片前緣的這個程度高，因為有蚊蟲。然后還受到山風和谷風的影響，主要是在秋天，秋天晴空萬里，然后就是晚上和白天的溫度不一樣，山谷里面的氣流有對流的現象，然后就是會造成一些時速，時速解決的一些方案，就是貼VGs，貼VGs對于這個來說，在貼VGs之前，這是非常正常的流動，就是說層流，氣流都是附在這個表面，它是流動的。然后再這個地方失速了，就是說氣流進到這個上面，產生很大的穩流，所以說它的氣動效率下降，生力下降，氣動效率下降，恢復它的層流，讓它的這個氣動性能在上升。

　　

　　所以，有這么一些方案來對這個一些特殊機位，就是說進行一個調整。我跟同行的一些朋友開玩笑，這個VGs有病治病，沒病保健這樣一個事情，然后還有這個雷暴，雷暴對于葉片來說非常風險，在于我們的國家，在這個地方，廣東省這是最紅的，就是說它的雷暴天氣，年雷暴天氣能達到70以上是這樣然后北方就是說是很少了，那么在這么高的雷爆天氣下的話，那我們就是說要加強我們的防雷的研究。那么防雷的話，它里面有很多的一些連接，比如說是各個端子之間的連接，包括了它的連接強度，機械強度還有過電流的這樣一些強度。另外還有就是說是這個整體的防雷的這么一個效果，比如說是這個安裝位置、安裝數量等等，還有絕緣性，雷電系統的絕緣性都是需要有高可靠的這么一個要求。

　　

　　目前我了解的，在中國的葉片場大家都是雷電系統開發了，買的雷電系統都經過了IEC61400的測試，滿足這些測試要求，這就降低了很多的風險。最后就是說是與時，在這個地方我們可以看到廣東的這個年降雨量已經達到1700毫米，就是說是這個雨量特別大，這個北方，北京可能就是500左右，這個雨會產生什么效果，就是說葉片在高速的旋轉，大概的是，如果是90米左右，應該是達了200還是300公里的時速，這個就是沖擊的這個能量是特別大的，在這么高的能量下面，葉片的前緣非常容易被打壞。這張圖片是與時的一些效果，就是前緣的這個皮被打壞了，它的解決方案有主要的解決方案，就是說在前緣，葉片前緣做一些，這個是做一些涂層，就是說油漆給它做厚，這個是雨點打上去吸收這個能量是這樣子的。另外，或者就是說有不同的方式做成一個殼體貼在上面，這是預成形的，這個也是一些模，就是這個是目前的解決方案，以延長這個前緣的壽命。好的，謝謝大家。巴薩木放的什么地方？

　　

　　（根據演講速記整理，未經演講人審核）