葉片是風力發電機組有效捕獲風能的關鍵部件。在發電機功率確定的條件下，如何提高發電效率，以獲得更大的風能，一直是風力發電追求的目標，而捕風能力的提高與葉片的形狀、長度和面積有著密切的關系，葉片尺寸的大小則主要依賴于制造葉片的材料。葉片的材料越輕、強度和剛度越高，葉片抵御載荷的能力就越強，葉片就可以做得越大，它的捕風能力也就越強。因此，輕質高強、耐久性好的復合材料成為目前大型風力發電葉片的首選材料。
無(wu)論是陸地風(feng)(feng)力(li)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)，還是海上風(feng)(feng)力(li)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)，每千(qian)瓦時的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)成(cheng)(cheng)本均隨著發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)單(dan)機(ji)(ji)容(rong)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加而(er)下降，發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大型化已經成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)風(feng)(feng)力(li)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展趨勢。近幾(ji)年，隨著全球(qiu)風(feng)(feng)力(li)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)市場的(de)(de)(de)(de)(de)(de)逐漸成(cheng)(cheng)熟，大型風(feng)(feng)力(li)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)相繼出現。目前商業(ye)化風(feng)(feng)力(li)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)所(suo)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)容(rong)量(liang)(liang)(liang)一般(ban)為(wei)(wei) 1.5 2.0 MW，與之配套的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)(fu)合(he)材料(liao)(liao)葉(xie)片(pian)長度大約30—40米(mi)。據報(bao)道，現今世界上最(zui)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)(feng)力(li)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)機(ji)(ji)容(rong)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)5 MW，旋轉直徑可達126.3米(mi)。丹麥的(de)(de)(de)(de)(de)(de)LM公(gong)司為(wei)(wei)此裝(zhuang)備配套研制了(le)61.5米(mi)長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)(fu)合(he)材料(liao)(liao)葉(xie)片(pian)，單(dan)片(pian)葉(xie)片(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)量(liang)(liang)(liang)接近18噸，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)世界最(zui)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)(fu)合(he)材料(liao)(liao)葉(xie)片(pian) “巨人(ren)”。這一實(shi)例成(cheng)(cheng)功(gong)地體現了(le)材料(liao)(liao)、結構和工藝的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三者的(de)(de)(de)(de)(de)(de)完美結合(he)。
在(zai)復合材料(liao)風(feng)(feng)力(li)發電葉(xie)片(pian)(pian)的(de)研(yan)究(jiu)開發過程中，德國、丹麥(mai)、美國等風(feng)(feng)能資源利用(yong)較好的(de)國家針對大型葉(xie)片(pian)(pian)的(de)材料(liao)體系、外形設計、結構(gou)設計、制造工藝、質量檢驗、在(zai)線實時監測(ce)和(he)(he)廢棄物處理作了(le)(le)大量的(de)研(yan)究(jiu)開發工作，并取得(de)了(le)(le)豐碩(shuo)的(de)成果。設計者和(he)(he)制造商(shang)已(yi)經完(wan)全可以針對不(bu)同的(de)地區風(feng)(feng)力(li)發電的(de)需要，選擇(ze)******的(de)設計方案和(he)(he)制造技術，生(sheng)產適合不(bu)同需求(qiu)的(de)復合材料(liao)風(feng)(feng)力(li)發電葉(xie)片(pian)(pian)。
目前正在(zai)(zai)服役的(de)(de)(de)(de)風(feng)(feng)力發(fa)電葉(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)多為(wei)(wei)(wei)復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)。這些葉(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)基(ji)本上是(shi)由聚酯樹(shu)脂、乙烯基(ji)樹(shu)脂和(he)環(huan)氧樹(shu)脂等(deng)熱固性(xing)基(ji)體樹(shu)脂與E一玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)、s一玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)、碳(tan)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)等(deng)增強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)材(cai)(cai)料(liao)，通過手工鋪放(fang)或樹(shu)脂注(zhu)入等(deng)成(cheng)型(xing)(xing)工藝復(fu)合而成(cheng)，以(yi)(yi)滿足(zu)不同風(feng)(feng)場的(de)(de)(de)(de)使用(yong)要(yao)求。由于玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)僅(jin)為(wei)(wei)(wei)碳(tan)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)1/10左右，目前的(de)(de)(de)(de)葉(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)制(zhi)造(zao)采用(yong)的(de)(de)(de)(de)增強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)材(cai)(cai)料(liao)仍以(yi)(yi)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)為(wei)(wei)(wei)主。例如，在(zai)(zai)54米長的(de)(de)(de)(de)大(da)型(xing)(xing)復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)制(zhi)造(zao)中依然(ran)以(yi)(yi)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)為(wei)(wei)(wei)增強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)材(cai)(cai)料(liao)，最輕的(de)(de)(de)(de)葉(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)重量僅(jin)為(wei)(wei)(wei)13.4噸。隨(sui)著超(chao)大(da)型(xing)(xing)葉(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)的(de)(de)(de)(de)出(chu)(chu)現，葉(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)長度(du)(du)不斷(duan)增加，葉(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)對(dui)增強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)和(he)剛度(du)(du)等(deng)性(xing)能也提(ti)出(chu)(chu)了(le)新的(de)(de)(de)(de)要(yao)求，玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)在(zai)(zai)大(da)型(xing)(xing)復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)制(zhi)造(zao)中逐漸顯(xian)現出(chu)(chu)性(xing)能方面的(de)(de)(de)(de)不足(zu)。LM公(gong)司在(zai)(zai)制(zhi)造(zao)61．5米的(de)(de)(de)(de)大(da)型(xing)(xing)復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)時，為(wei)(wei)(wei)保證葉(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)能夠安(an)全地(di)承擔風(feng)(feng)、溫度(du)(du)等(deng)外界載(zai)荷(he)，單(dan)純的(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)增強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)材(cai)(cai)料(liao)已(yi)經很難滿足(zu)葉(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)對(dui)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)和(he)剛度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求。因(yin)此，該葉(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)采用(yong)了(le)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)/碳(tan)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)混雜(za)復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)結構，尤其是(shi)在(zai)(zai)翼(yi)緣等(deng)對(dui)材(cai)(cai)料(liao)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)和(he)剛度(du)(du)要(yao)求較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)部位，則使用(yong)碳(tan)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)作為(wei)(wei)(wei)增強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)材(cai)(cai)料(liao)。這樣(yang)，不僅(jin)可(ke)以(yi)(yi)提(ti)高葉(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)的(de)(de)(de)(de)承載(zai)能力，由于碳(tan)纖(xian)(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)具有導電性(xing)，也可(ke)以(yi)(yi)有效(xiao)地(di)避免(mian)雷擊對(dui)葉(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)造(zao)成(cheng)損傷。
風(feng)(feng)力(li)發電(dian)機組(zu)在工作過(guo)程中(zhong)(zhong)，復合(he)材(cai)(cai)料葉片(pian)不僅要承受強(qiang)(qiang)(qiang)大(da)(da)的(de)(de)(de)風(feng)(feng)載荷，還要經受氣(qi)體沖刷、砂(sha)石粒子(zi)沖擊、以及強(qiang)(qiang)(qiang)烈的(de)(de)(de)紫外(wai)線照射等外(wai)界的(de)(de)(de)侵蝕。為(wei)了充分(fen)發揮增強(qiang)(qiang)(qiang)材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)增強(qiang)(qiang)(qiang)作用(yong)(yong)(yong)，提高(gao)(gao)(gao)復合(he)材(cai)(cai)料葉片(pian)的(de)(de)(de)承擔(dan)載荷、耐(nai)腐蝕和(he)耐(nai)沖刷等項性能，LM公司等復合(he)材(cai)(cai)料葉片(pian)的(de)(de)(de)制造商們(men)還對(dui)樹脂(zhi)(zhi)基體系(xi)統進行了精心設計和(he)改進。采用(yong)(yong)(yong)性能優異的(de)(de)(de)環(huan)氧樹脂(zhi)(zhi)代(dai)替不飽和(he)聚(ju)酯樹脂(zhi)(zhi)，改善了玻(bo)璃(li)纖維(wei)(wei)/樹脂(zhi)(zhi)界面的(de)(de)(de)粘結性能，提高(gao)(gao)(gao)了葉片(pian)的(de)(de)(de)承載能力(li)，擴(kuo)大(da)(da)了玻(bo)璃(li)纖維(wei)(wei)在大(da)(da)型葉片(pian)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)范圍。為(wei)提高(gao)(gao)(gao)復合(he)材(cai)(cai)料葉片(pian)在惡(e)劣工作環(huan)境中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)長期使用(yong)(yong)(yong)性能，sP公司專門(men)研究開發出耐(nai)紫外(wai)線輻照的(de)(de)(de)新(xin)型環(huan)氧樹脂(zhi)(zhi)系(xi)統，以滿足風(feng)(feng)力(li)發電(dian)葉片(pian)耐(nai)久性的(de)(de)(de)要求。
在(zai)風力發(fa)(fa)電的(de)(de)(de)(de)初期(qi)階(jie)段，由于(yu)發(fa)(fa)電機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)功(gong)(gong)率較小(xiao)(xiao)，需要的(de)(de)(de)(de)復(fu)(fu)合材(cai)料葉(xie)片尺(chi)寸(cun)也比較小(xiao)(xiao)，葉(xie)片質量分布的(de)(de)(de)(de)均勻性(xing)對發(fa)(fa)電機(ji)(ji)和(he)塔座(zuo)的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)不(bu)十分顯現(xian)；而且，當時人們對開模(mo)成(cheng)型(xing)(xing)工藝(yi)時苯乙烯揮發(fa)(fa)給(gei)大(da)氣環境造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)污染，對操作(zuo)人員造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)身體危害并未引(yin)起足夠的(de)(de)(de)(de)認識。因此，最初的(de)(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)型(xing)(xing)復(fu)(fu)合材(cai)料葉(xie)片制造(zao)基本采用簡(jian)單易(yi)行的(de)(de)(de)(de)手糊成(cheng)型(xing)(xing)工藝(yi)。隨(sui)著風力發(fa)(fa)電機(ji)(ji)功(gong)(gong)率的(de)(de)(de)(de)不(bu)斷提(ti)高，安裝發(fa)(fa)電機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)塔座(zuo)和(he)捕捉風能的(de)(de)(de)(de)復(fu)(fu)合材(cai)料葉(xie)片做(zuo)的(de)(de)(de)(de)越來越大(da)。
為了(le)保證(zheng)發(fa)(fa)電(dian)機運行平穩和塔座安全，不僅要(yao)求(qiu)(qiu)葉片的(de)質量輕，也(ye)要(yao)求(qiu)(qiu)葉片的(de)質量分布必(bi)須均勻、外形尺寸(cun)精度(du)控制準確、長期使用性能可靠。若(ruo)要(yao)滿足上述要(yao)求(qiu)(qiu)，需要(yao)相(xiang)應的(de)成型(xing)工藝(yi)來保證(zheng)。另外，復合材料制造過程中(zhong)苯乙烯揮發(fa)(fa)對(dui)(dui)環境和操作人(ren)(ren)員產生(sheng)的(de)不良影響也(ye)越來越引起人(ren)(ren)們(men)的(de)重(zhong)視，一些發(fa)(fa)達國家已經制定出(chu)相(xiang)應的(de)法規，我(wo)國也(ye)對(dui)(dui)生(sheng)產過程中(zhong)產生(sheng)的(de)有(you)害揮發(fa)(fa)物有(you)明(ming)確的(de)限制規定。因此，復合材料成型(xing)工藝(yi)隨之發(fa)(fa)生(sheng)變化，逐(zhu)漸由(you)開模(mo)工藝(yi)向閉模(mo)工藝(yi)改進(jin)，以減少苯乙烯自然(ran)揮發(fa)(fa)對(dui)(dui)環境和人(ren)(ren)體的(de)危(wei)害。
在大(da)型(xing)(xing)(xing)復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)葉(xie)片(pian)制(zhi)造(zao)過(guo)程中(zhong)也反映出這(zhe)一成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)(de)變化：首先，葉(xie)片(pian)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)工(gong)(gong)藝(yi)由手糊成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)向著(zhu)濕法(fa)鋪(pu)放工(gong)(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)變，增(zeng)(zeng)強材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)現場(chang)浸漬(zi)逐漸轉(zhuan)向預(yu)先浸漬(zi)，開(kai)始(shi)采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)/聚酯或玻(bo)璃(li)纖(xian)維(wei)/環氧預(yu)浸料(liao)(liao)，大(da)幅度的(de)(de)(de)(de)降低了(le)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)過(guo)程中(zhong)苯(ben)乙烯的(de)(de)(de)(de)揮(hui)發(fa)。這(zhe)樣，不僅樹(shu)脂(zhi)含量(liang)容易精確(que)控(kong)制(zhi)，保證了(le)復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)葉(xie)片(pian)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)分布均(jun)勻(yun)，而(er)且增(zeng)(zeng)強材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)鋪(pu)設(she)角度準(zhun)確(que)，可(ke)以有效地發(fa)揮(hui)增(zeng)(zeng)強材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能，提(ti)(ti)高復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)承載能力(li)。其次，開(kai)模成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)工(gong)(gong)藝(yi)向著(zhu)閉模工(gong)(gong)藝(yi)發(fa)展，為了(le)改(gai)善成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)環境(jing)，減(jian)少有害氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)揮(hui)發(fa)，進一步(bu)提(ti)(ti)高葉(xie)片(pian)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)穩(wen)定性(xing)，大(da)型(xing)(xing)(xing)復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)葉(xie)片(pian)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)開(kai)始(shi)引入樹(shu)脂(zhi)注人工(gong)(gong)藝(yi)技術。在樹(shu)脂(zhi)注人工(gong)(gong)藝(yi)中(zhong)，樹(shu)脂(zhi)基(ji)體在真空壓力(li)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)(yong)下，可(ke)以更完全的(de)(de)(de)(de)浸漬(zi)增(zeng)(zeng)強材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)，不僅能夠(gou)準(zhun)確(que)地控(kong)制(zhi)樹(shu)脂(zhi)含量(liang)，充分發(fa)揮(hui)增(zeng)(zeng)強材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)(yong)，提(ti)(ti)高復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)葉(xie)片(pian)的(de)(de)(de)(de)承載能力(li)，而(er)且無需大(da)型(xing)(xing)(xing)專用(yong)(yong)(yong)(yong)設(she)備，制(zhi)造(zao)成(cheng)(cheng)本(ben)較低。
與此(ci)同時，葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)的(de)制造(zao)模(mo)(mo)(mo)具(ju)也在悄悄地(di)發(fa)生變化。大(da)型復(fu)合材(cai)料(liao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)的(de)外(wai)形(xing)尺寸(cun)與其制造(zao)模(mo)(mo)(mo)具(ju)有著極其密切的(de)關系(xi)。為保證復(fu)合材(cai)料(liao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)設計外(wai)形(xing)和尺寸(cun)精度(du)，葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)長度(du)越長，成(cheng)型時對(dui)模(mo)(mo)(mo)具(ju)剛度(du)和強度(du)的(de)要求(qiu)就(jiu)越高，模(mo)(mo)(mo)具(ju)的(de)重(zhong)量和成(cheng)本(ben)也會大(da)幅(fu)度(du)地(di)提高。為了降低模(mo)(mo)(mo)具(ju)成(cheng)本(ben)，減輕模(mo)(mo)(mo)具(ju)重(zhong)量，大(da)型復(fu)合材(cai)料(liao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)的(de)制造(zao)模(mo)(mo)(mo)具(ju)也逐漸(jian)由金(jin)屬模(mo)(mo)(mo)具(ju)向著復(fu)合材(cai)料(liao)模(mo)(mo)(mo)具(ju)轉變，這也意味著復(fu)合材(cai)料(liao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)可以(yi)做得更長。另(ling)外(wai)，由于模(mo)(mo)(mo)具(ju)與葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)采用了相同的(de)材(cai)料(liao)，模(mo)(mo)(mo)具(ju)材(cai)料(liao)的(de)熱膨脹(zhang)系(xi)數(shu)與葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)材(cai)料(liao)基本(ben)相同，制造(zao)出的(de)復(fu)合材(cai)料(liao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)的(de)精度(du)和尺寸(cun)穩(wen)定性均(jun)優于金(jin)屬模(mo)(mo)(mo)具(ju)制造(zao)的(de)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)產品。
此外(wai)，隨著計算機技術(shu)和(he)(he)自(zi)動控制技術(shu)應用(yong)領域(yu)的(de)擴大(da)(da)，大(da)(da)型(xing)復(fu)合材料葉(xie)(xie)片的(de)制造技術(shu)也在不斷的(de)進步。LM公(gong)司將機器(qi)人(ren)技術(shu)用(yong)于大(da)(da)型(xing)葉(xie)(xie)片的(de)纖維鋪覆(fu)和(he)(he)粘結(jie)，并將計算機技術(shu)應用(yong)于工藝過(guo)程的(de)實施監控和(he)(he)數(shu)據記錄，為用(yong)戶提(ti)供可追(zhui)溯的(de)資(zi)料作(zuo)為可靠(kao)性保(bao)證的(de)依據。
選擇(ze)******的材料(liao)體系(xi)和制造工(gong)藝(yi)，制造出************的復合材料(liao)葉片(pian)，以(yi)滿足風力發(fa)電快速(su)發(fa)展的需(xu)求，未來的成型工(gong)藝(yi)將給復合材料(liao)葉片(pian)制造提供最優(you)的實施手段(duan)。
以最小的(de)(de)(de)(de)(de)葉(xie)片(pian)重(zhong)(zhong)量(liang)獲(huo)得(de)最大的(de)(de)(de)(de)(de)葉(xie)片(pian)面積，使(shi)(shi)得(de)葉(xie)片(pian)具有(you)更高的(de)(de)(de)(de)(de)捕風能(neng)力，葉(xie)片(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)優化(hua)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)顯得(de)十分重(zhong)(zhong)要(yao)，尤其是(shi)符合(he)空(kong)氣(qi)動力學要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)大型復合(he)材料葉(xie)片(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)******外(wai)形設(she)(she)(she)計(ji)(ji)和結構優化(hua)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)要(yao)性尤為突出(chu)，它是(shi)實現(xian)葉(xie)片(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)材料有(you)效結合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)軟件支撐。另外(wai)，計(ji)(ji)算(suan)機仿真技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)應用也(ye)使(shi)(shi)得(de)葉(xie)片(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)結構與層合(he)板(ban)設(she)(she)(she)計(ji)(ji)更加細化(hua)，有(you)利的(de)(de)(de)(de)(de)支持了******工藝參數的(de)(de)(de)(de)(de)確定。
早在(zai)1920年，德國(guo)的物理(li)學家舢bert Betz就對(dui)風力(li)(li)(li)發(fa)(fa)電(dian)葉(xie)片進行過(guo)詳細的計(ji)(ji)算。基于當時(shi)的計(ji)(ji)算條件(jian)和對(dui)風力(li)(li)(li)發(fa)(fa)電(dian)葉(xie)片的認(ren)識，Be￡z在(zai)葉(xie)片計(ji)(ji)算時(shi)采(cai)用了(le)一(yi)些假(jia)設(she)條件(jian)。隨著(zhu)計(ji)(ji)算機技術發(fa)(fa)展，計(ji)(ji)算手段的顯著(zhu)提高(gao)，風力(li)(li)(li)發(fa)(fa)電(dian)技術的快速(su)發(fa)(fa)展，人們對(dui)風力(li)(li)(li)發(fa)(fa)電(dian)葉(xie)片的認(ren)識和理(li)解也在(zai)逐步(bu)深人。尤(you)其是(shi)近十年來，經過(guo)研究人員對(dui)風力(li)(li)(li)發(fa)(fa)電(dian)葉(xie)片進行的多次現場載(zai)荷(he)、聲音和動力(li)(li)(li)測量以后(hou)，發(fa)(fa)現葉(xie)片的理(li)論預測值與實際(ji)記錄值有較大(da)的偏離。這可(ke)能是(shi)由于過(guo)多地相(xiang)信了(le)風洞試驗，而對(dui)葉(xie)片服役期間可(ke)能遇到的較強動態環境和湍流條件(jian)考(kao)慮不足造成的。因此，一(yi)些相(xiang)關人員對(dui)當時(shi)的葉(xie)片計(ji)(ji)算采(cai)用的假(jia)設(she)條件(jian)提出了(le)質(zhi)疑。
流(liu)體動(dong)力(li)(li)學計算和軟件的(de)(de)(de)(de)改(gai)(gai)進(jin)使得研(yan)究(jiu)人員能夠更精(jing)確地模擬葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)實際的(de)(de)(de)(de)受力(li)(li)狀(zhuang)態。在(zai)此(ci)基(ji)礎(chu)上(shang)，進(jin)一步(bu)改(gai)(gai)善葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)動(dong)力(li)(li)學特性(xing)，即使葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)在(zai)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速度(du)降低(di)(di)(di)5%的(de)(de)(de)(de)情況下，捕(bu)風(feng)(feng)能力(li)(li)仍可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)(gao)5%；隨(sui)著葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速度(du)的(de)(de)(de)(de)降低(di)(di)(di)，葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)運行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)噪(zao)音大(da)約可(ke)以(yi)降低(di)(di)(di)3dB。同時，較低(di)(di)(di)的(de)(de)(de)(de)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速度(du)要求的(de)(de)(de)(de)運行(xing)(xing)載(zai)荷也較低(di)(di)(di)，旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)可(ke)以(yi)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。在(zai)此(ci)項研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，德國的(de)(de)(de)(de)E~ercon公(gong)司將風(feng)(feng)力(li)(li)發(fa)(fa)電機(ji)的(de)(de)(de)(de)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)由30米(mi)增(zeng)加(jia)到 33米(mi)，復合(he)材(cai)料葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)也隨(sui)著相應(ying)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。由于葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)長度(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)動(dong)時掃(sao)過(guo)的(de)(de)(de)(de)面(mian)積增(zeng)大(da)，捕(bu)風(feng)(feng)能力(li)(li)大(da)約提(ti)高(gao)(gao)了(le)25%。Enercon公(gong)司還對(dui)33米(mi)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)進(jin)行(xing)(xing)了(le)空(kong)氣(qi)動(dong)力(li)(li)試驗，經過(guo)精(jing)確的(de)(de)(de)(de)測定，葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)實際氣(qi)動(dong)效率為56%，比按照(zhao)Betz計算的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)氣(qi)動(dong)效率低(di)(di)(di)約3—4個百(bai)分點。為此(ci)，該(gai)公(gong)司對(dui)大(da)型葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)外形型面(mian)和結(jie)構(gou)都進(jin)行(xing)(xing)了(le)必(bi)要的(de)(de)(de)(de)改(gai)(gai)進(jin)：包括為了(le)抑制生成擾流(liu)和漩渦，在(zai)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)端部安(an)裝“小(xiao)(xiao)翼(yi)(yi)”；為改(gai)(gai)善和提(ti)高(gao)(gao)渦輪(lun)發(fa)(fa)電機(ji)主艙附近的(de)(de)(de)(de)捕(bu)風(feng)(feng)能力(li)(li)，對(dui)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)根莖進(jin)行(xing)(xing)重新改(gai)(gai)進(jin)，縮小(xiao)(xiao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)外形截面(mian)，增(zeng)加(jia)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)徑(jing)(jing)長度(du)；對(dui)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)頂部與根部之間的(de)(de)(de)(de)型面(mian)進(jin)行(xing)(xing)優化設計。在(zai)此(ci)基(ji)礎(chu)上(shang)，Enercon公(gong)司開發(fa)(fa)出旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)7l米(mi)的(de)(de)(de)(de)2MW風(feng)(feng)力(li)(li)發(fa)(fa)電機(ji)組(zu)，改(gai)(gai)進(jin)后葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)根部的(de)(de)(de)(de)捕(bu)風(feng)(feng)能力(li)(li)得以(yi)提(ti)高(gao)(gao)。E~ercon公(gong)司在(zai)4．5MW風(feng)(feng)力(li)(li)發(fa)(fa)電機(ji)設計中繼續采用(yong)此(ci)項技(ji)術，旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)為112米(mi)的(de)(de)(de)(de)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)端部仍安(an)裝的(de)(de)(de)(de)傾斜“ 小(xiao)(xiao)翼(yi)(yi)”，使得葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)單片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)運行(xing)(xing)噪(zao)音小(xiao)(xiao)于3個葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)為66米(mi))運行(xing)(xing)時產生的(de)(de)(de)(de)噪(zao)音。
丹麥的(de)LM公(gong)司(si)在61.5米(mi)復合材料葉片(pian)(pian)(pian)樣機的(de)設計中對其葉片(pian)(pian)(pian)根部(bu)固(gu)定進行了改進，尤其是固(gu)定螺栓與螺栓孔周(zhou)圍區(qu)域。這(zhe)樣，在保持現有(you)根部(bu)直(zhi)徑的(de)情況(kuang)下，能(neng)夠支撐的(de)葉片(pian)(pian)(pian)長(chang)度可比(bi)改進前增(zeng)加20%。另(ling)外，LM公(gong)司(si)的(de)葉片(pian)(pian)(pian)預(yu)彎曲專有(you)技術(shu)也可以進一步降(jiang)低葉片(pian)(pian)(pian)重量和提高產能(neng)。
隨著計(ji)(ji)算機(ji)技術和(he)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)技術的(de)進(jin)步，近年來(lai)，大型復合材料的(de)葉(xie)片(pian)(pian)(pian)也(ye)向著智能化(hua)發(fa)展。在(zai)最(zui)新(xin)一代的(de) Enercon葉(xie)片(pian)(pian)(pian)中(zhong)開始采用(yong)(yong)葉(xie)片(pian)(pian)(pian)自動監測和(he)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)，監測系統(tong)能夠將葉(xie)片(pian)(pian)(pian)運行狀態下(xia)的(de)數百(bai)個電子信息(xi)自動地傳遞給(gei)葉(xie)片(pian)(pian)(pian)的(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統(tong)，計(ji)(ji)算機(ji)管理(li)系統(tong)每個月都會報(bao)告(gao)葉(xie)片(pian)(pian)(pian)的(de)運行情況、早期損傷情況，以(yi)利于使用(yong)(yong)者能夠對損傷葉(xie)片(pian)(pian)(pian)進(jin)行及時地修補。
LM公司將(jiang)光纖控制(zhi)技(ji)術(shu)用(yong)于制(zhi)造(zao)智(zhi)能(neng)復(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)。在(zai)(zai)大(da)型(xing)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)制(zhi)造(zao)中(zhong)，尤其是近海風場(chang)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)型(xing)風力(li)發電機，由(you)于風場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)候條件惡劣，監(jian)測和維護(hu)困難(nan)，對外(wai)界(jie)溫(wen)(wen)度、葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)裂(lie)紋、雷(lei)擊等對葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)損傷的(de)(de)(de)(de)(de)早期預警顯(xian)得十(shi)分重要。為了能(neng)夠實(shi)現對復(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)時(shi)監(jian)控，LM 公司將(jiang)光纖監(jian)控技(ji)術(shu)用(yong)于復(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)，開發出具(ju)有智(zhi)能(neng)功能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)。在(zai)(zai)制(zhi)造(zao)大(da)型(xing)復(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)時(shi)，LM公司將(jiang)光纖傳(chuan)感器(qi)埋(mai)設和固定(ding)于復(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)內部。當(dang)這種智(zhi)能(neng)復(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)工(gong)(gong)作時(shi)，光纖傳(chuan)感器(qi)就會將(jiang)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)工(gong)(gong)作時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)狀態實(shi)時(shi)反映(ying)給(gei)數據采集和處理(li)系統(tong)，相(xiang)關數據經過處理(li)后，將(jiang)其反饋(kui)給(gei)風力(li)發電機的(de)(de)(de)(de)(de)控制(zhi)系統(tong)。一(yi)旦葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)所承受外(wai)界(jie)載荷(溫(wen)(wen)度、風速(su)、風載等)超過設計載荷、葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)主體產生裂(lie)紋、外(wai)界(jie)雷(lei)擊等可能(neng)對葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)造(zao)成(cheng)損傷時(shi)，葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)監(jian)控系統(tong)就會發出早期預警信號，此(ci)(ci)時(shi)才需要對葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)進(jin)(jin)行(xing)(xing)必要的(de)(de)(de)(de)(de)保養(yang)和維護(hu)工(gong)(gong)作，可以大(da)大(da)降(jiang)低葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)日常維護(hu)費(fei)用(yong)。目(mu)(mu)前(qian)，這項工(gong)(gong)作正(zheng)在(zai)(zai)模擬的(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)界(jie)環境中(zhong)進(jin)(jin)行(xing)(xing)20年服役期的(de)(de)(de)(de)(de)可靠性加(jia)速(su)試驗。LM公司目(mu)(mu)前(qian)也將(jiang)此(ci)(ci)系統(tong)安裝(zhuang)在(zai)(zai)40米的(de)(de)(de)(de)(de)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)上(shang)(shang)進(jin)(jin)行(xing)(xing)試驗，不久將(jiang)在(zai)(zai)61.5米的(de)(de)(de)(de)(de)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)上(shang)(shang)進(jin)(jin)行(xing)(xing)試驗。
目前使(shi)用的復合材料葉片屬于熱固性復合材料，很難自(zi)然降解。廢棄物處理一般采用填(tian)埋或者燃燒(shao)等方法處理，基本上不再(zai)重(zhong)新(xin)利用。面(mian)對(dui)日(ri)益突出的復合材料廢棄物對(dui)環境造(zao)成的危害，一些(xie)制造(zao)商開始探(tan)討(tao)復合材料的回收和(he)再(zai)利用技術。
到(dao)2004年底，全世界新(xin)增的(de)(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)力發(fa)電(dian)能力接近(jin)8GW，風(feng)力發(fa)電(dian)裝(zhuang)(zhuang)機的(de)(de)(de)(de)(de)(de)總(zong)容量已達(da)47.4GW，正在服役的(de)(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)力發(fa)電(dian)葉(xie)(xie)片(pian)已達(da)數千片(pian)。在未來(lai)十(shi)年間，仍以10%以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增長速度快速發(fa)展(zhan)。復合材(cai)料(liao)(liao)風(feng)力發(fa)電(dian)葉(xie)(xie)片(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命一般為2030年。雖然最初的(de)(de)(de)(de)(de)(de)葉(xie)(xie)片(pian)為木(mu)質結構，但絕大多數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)服役葉(xie)(xie)片(pian)仍為復合材(cai)料(liao)(liao)結構。在未來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)十(shi)幾(ji)年間，這些葉(xie)(xie)片(pian)將陸(lu)續退(tui)役，退(tui)役后(hou)葉(xie)(xie)片(pian)如(ru)何處理也將成(cheng)為材(cai)料(liao)(liao)科學家和環保工(gong)作者必(bi)須面對的(de)(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)實問(wen)題(ti)。以利用(yong)風(feng)能發(fa)電(dian)最好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)德(de)國為例(li)，目(mu)前德(de)國的(de)(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)力發(fa)電(dian)量約占全年總(zong)發(fa)電(dian)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)6%。如(ru)果德(de)國實現(xian)由風(feng)力發(fa)電(dian)來(lai)提(ti)供(gong)25%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)力需求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)目(mu)標，則該國需要安裝(zhuang)(zhuang)7500個超大型(xing)風(feng)力發(fa)電(dian)裝(zhuang)(zhuang)置，至少需要22500個大型(xing)復合材(cai)料(liao)(liao)葉(xie)(xie)片(pian)與之配套。這些葉(xie)(xie)片(pian)在生產過程中將產生大量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)苯乙烯有害氣體，也會(hui)產生一些固(gu)體廢棄(qi)物(wu)，而(er)退(tui)役葉(xie)(xie)片(pian)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)廢棄(qi)物(wu)則更是數量驚人。
目前，復(fu)(fu)合材(cai)料(liao)(liao)(liao)廢(fei)(fei)棄物(wu)的(de)回收(shou)和再(zai)利(li)(li)用(yong)多集中在廢(fei)(fei)棄物(wu)粉碎后作為填(tian)料(liao)(liao)(liao)使(shi)用(yong)，或者(zhe)燃燒廢(fei)(fei)棄物(wu)利(li)(li)用(yong)其熱能(neng)。復(fu)(fu)合材(cai)料(liao)(liao)(liao)葉片(pian)(pian)(pian)的(de)制造商正在探討熱固性復(fu)(fu)合材(cai)料(liao)(liao)(liao)(如預浸(jin)料(liao)(liao)(liao))分(fen)離處理技術的(de)可行(xing)性，試(shi)圖(tu)將(jiang)未(wei)固化的(de)復(fu)(fu)合材(cai)料(liao)(liao)(liao)進行(xing)熱固性樹(shu)脂(zhi)與增強纖維分(fen)離，然后分(fen)別再(zai)利(li)(li)用(yong)。廢(fei)(fei)棄物(wu)的(de)回收(shou)和再(zai)利(li)(li)用(yong)是退役復(fu)(fu)合材(cai)料(liao)(liao)(liao)葉片(pian)(pian)(pian)最理想的(de)處理方法，這就是為什么人們積極研(yan)究(jiu)開發(fa)熱塑性復(fu)(fu)合材(cai)料(liao)(liao)(liao)葉片(pian)(pian)(pian)——“綠色葉片(pian)(pian)(pian)”的(de)重要(yao)原因。
與熱固(gu)性(xing)(xing)(xing)復(fu)(fu)合(he)材(cai)料(liao)相比，熱塑(su)性(xing)(xing)(xing)復(fu)(fu)合(he)材(cai)料(liao)具有質量輕、抗沖擊性(xing)(xing)(xing)能(neng)好、生產周期短(duan)等一系列優異(yi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。在相同的(de)(de)尺寸(cun)條(tiao)件下(xia)，熱塑(su)性(xing)(xing)(xing)復(fu)(fu)合(he)材(cai)料(liao)由于(yu)(yu)密度低，葉(xie)片(pian)的(de)(de)重(zhong)(zhong)量更輕，隨之(zhi)帶來(lai)安裝(zhuang)塔座和發電機重(zhong)(zhong)量的(de)(de)減小，同時運輸(shu)和安裝(zhuang)費(fei)用也相應地降低。但(dan)是，該類復(fu)(fu)合(he)材(cai)料(liao)的(de)(de)制(zhi)造工(gong)藝技術與傳統的(de)(de)熱固(gu)性(xing)(xing)(xing)復(fu)(fu)合(he)材(cai)料(liao)成型工(gong)藝差異(yi)較大，制(zhi)造成本(ben)較高，成為限制(zhi)熱塑(su)性(xing)(xing)(xing)復(fu)(fu)合(he)材(cai)料(liao)用于(yu)(yu)風力(li)發電葉(xie)片(pian)的(de)(de)關鍵問題。隨著熱塑(su)性(xing)(xing)(xing)復(fu)(fu)合(he)材(cai)料(liao)制(zhi)造工(gong)藝技術研究工(gong)作的(de)(de)不斷深人和相應的(de)(de)新型熱塑(su)性(xing)(xing)(xing)樹脂的(de)(de)開(kai)發，制(zhi)造熱塑(su)性(xing)(xing)(xing)復(fu)(fu)合(he)材(cai)料(liao)葉(xie)片(pian)已經不僅僅是一個新概念，正在一步步地走向現實。
最(zui)近，愛(ai)(ai)爾(er)蘭Gaoth風(feng)能公司與日本三(san)菱重(zhong)工(gong)和(he)美國Cyclics公司正在(zai)探討(tao)如何共同研制(zhi)(zhi)(zhi)低(di)成(cheng)(cheng)本熱(re)(re)塑(su)(su)性(xing)(xing)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)葉(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)。Gaoth公司認為熱(re)(re)塑(su)(su)性(xing)(xing)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)葉(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)本較(jiao)高的(de)(de)主要(yao)原(yuan)因是(shi)目前(qian)熱(re)(re)塑(su)(su)性(xing)(xing)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)工(gong)藝成(cheng)(cheng)本較(jiao)高，如果能夠(gou)開(kai)發出(chu)(chu)一種新(xin)的(de)(de)低(di)成(cheng)(cheng)本制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)技術，就有可(ke)能使得熱(re)(re)塑(su)(su)性(xing)(xing)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)本低(di)于熱(re)(re)固(gu)性(xing)(xing)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)。在(zai)愛(ai)(ai)爾(er)蘭有關企業的(de)(de)資助(zhu)下，Limerick大學和(he)Galway國立大學開(kai)展(zhan)了熱(re)(re)塑(su)(su)性(xing)(xing)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)先(xian)進成(cheng)(cheng)型工(gong)藝技術的(de)(de)基礎研究。為了解決熱(re)(re)塑(su)(su)性(xing)(xing)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)葉(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)纖維浸漬和(he)大型熱(re)(re)塑(su)(su)性(xing)(xing)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)結(jie)構件制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)過程的(de)(de)樹(shu)脂流動(dong)性(xing)(xing)問題，美國的(de)(de)Cyclics公司為此(ci)開(kai)發出(chu)(chu)一種低(di)粘度的(de)(de)熱(re)(re)塑(su)(su)性(xing)(xing)工(gong)程塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)基體材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)——cBT 樹(shu)脂。這種像水一樣低(di)粘度的(de)(de)熱(re)(re)塑(su)(su)性(xing)(xing)工(gong)程塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)CBTR樹(shu)脂流動(dong)性(xing)(xing)好，易(yi)于浸漬增(zeng)強(qiang)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)，可(ke)以(yi)充分發揮增(zeng)強(qiang)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)性(xing)(xing)能，賦予復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)良好的(de)(de)韌性(xing)(xing)。該項技術的(de)(de)實施，不僅(jin)可(ke)以(yi)提高葉(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)抗沖擊能力，還可(ke)以(yi)大幅度提高成(cheng)(cheng)型速度，具有技術和(he)經濟上的(de)(de)優勢。Cyclics公司聲稱當葉(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)退役(yi)后，平(ping)均每臺風(feng)力發電機組可(ke)再利用(yong)的(de)(de)葉(xie)(xie)片(pian)(pian)(pian)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)(liao)可(ke)達19噸，這是(shi)前(qian)所(suo)未有的(de)(de)。
在“綠色(se)(se)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)”研究的(de)最初階段(duan)，愛爾(er)蘭的(de)Gaoth公司(si)將負責12．6米(mi)長的(de)熱(re)塑性復(fu)合(he)材(cai)料(liao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)的(de)制(zhi)造(zao)(zao)，Mitsubishi(三菱(ling))公司(si)將負責在風力發電(dian)機上(shang)進行“綠色(se)(se)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)的(de)試驗”。此項試驗成功后，他們將繼續研究開發30米(mi)以上(shang)的(de)熱(re)塑性復(fu)合(he)材(cai)料(liao)標(biao)(biao)準葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)。根據有關(guan)資料(liao)介紹，與環(huan)氧樹脂/玻(bo)璃纖維復(fu)合(he)材(cai)料(liao)大(da)型(xing)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)相比較，如果采用(yong)(yong)熱(re)塑性復(fu)合(he)材(cai)料(liao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)，每臺(tai)大(da)型(xing)風力發電(dian)機所用(yong)(yong)的(de)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)重量可(ke)以降(jiang)(jiang)低(di)10%，抗沖(chong)擊性能大(da)幅度提高，制(zhi)造(zao)(zao)成本至少(shao)降(jiang)(jiang)低(di)1/4，制(zhi)造(zao)(zao)周期(qi)至少(shao)降(jiang)(jiang)低(di)1/3，而且可(ke)以完全回收和再利(li)用(yong)(yong)。安全快捷地制(zhi)造(zao)(zao)“綠色(se)(se)”的(de)復(fu)合(he)材(cai)料(liao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)正期(qi)待(dai)著復(fu)合(he)材(cai)料(liao)葉(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)片(pian)制(zhi)造(zao)(zao)商去(qu)實現(xian)，Gaoth公司(si)及其合(he)作伙伴(ban)就是實現(xian)這一目標(biao)(biao)的(de)先驅。
作(zuo)為可(ke)再(zai)生的(de)(de)(de)(de)(de)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)之一，我(wo)(wo)國(guo)(guo)已(yi)經(jing)開始(shi)注重風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)開發(fa)(fa)(fa)和利(li)用。在(zai)(zai)國(guo)(guo)家科(ke)技攻關(guan)項(xiang)目(mu)(mu)和863項(xiang)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)支持(chi)下，我(wo)(wo)國(guo)(guo)已(yi)基(ji)本(ben)掌握了(le)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)力(li)(li)(li)(li)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)組及復(fu)合(he)材料葉(xie)片的(de)(de)(de)(de)(de)設計(ji)和制(zhi)造(zao)技術(shu)；“十(shi)五”期間，將(jiang)完成MW級風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)力(li)(li)(li)(li)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)組的(de)(de)(de)(de)(de)研制(zhi)，為我(wo)(wo)國(guo)(guo)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)電(dian)(dian)產(chan)業參與常規能(neng)源(yuan)市(shi)場競爭奠定(ding)基(ji)礎。“十(shi)五”期間，風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)力(li)(li)(li)(li)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)事業在(zai)(zai)我(wo)(wo)國(guo)(guo)得(de)到快(kuai)速發(fa)(fa)(fa)展。根據最近的(de)(de)(de)(de)(de)資(zi)料報道，到2020年，我(wo)(wo)國(guo)(guo)將(jiang)投(tou)資(zi)2000億(yi)人民(min)幣用于(yu)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)力(li)(li)(li)(li)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)建(jian)設，新增風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)力(li)(li)(li)(li)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)能(neng)力(li)(li)(li)(li)將(jiang)達3000MW，并要求(qiu)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)力(li)(li)(li)(li)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)裝備本(ben)土化(hua)。這項(xiang)舉措將(jiang)對我(wo)(wo)國(guo)(guo)生態環境保護、能(neng)源(yuan)結構調整、實現(xian)國(guo)(guo)民(min)經(jing)濟可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)(fa)(fa)展起到積極的(de)(de)(de)(de)(de)促進作(zuo)用。為此，國(guo)(guo)內的(de)(de)(de)(de)(de)一些企業和研究機(ji)(ji)(ji)構正在(zai)(zai)加緊(jin)研究開發(fa)(fa)(fa)1．5MW風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)力(li)(li)(li)(li)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)裝備和與之配(pei)套的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)型(xing)(xing)復(fu)合(he)材料葉(xie)片。國(guo)(guo)際上風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)力(li)(li)(li)(li)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)技術(shu)先進的(de)(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家也看(kan)好(hao)了(le)潛力(li)(li)(li)(li)巨大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)國(guo)(guo)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)力(li)(li)(li)(li)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)市(shi)場，丹(dan)麥(mai)、美(mei)國(guo)(guo)等國(guo)(guo)家為了(le)降低生產(chan)成本(ben)，增強競爭力(li)(li)(li)(li)，紛(fen)(fen)紛(fen)(fen)在(zai)(zai)中(zhong)國(guo)(guo)建(jian)廠。國(guo)(guo)家對可(ke)再(zai)生清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)支持(chi)，加快(kuai)了(le)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)力(li)(li)(li)(li)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展速度，也為我(wo)(wo)國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)型(xing)(xing)復(fu)合(he)材料葉(xie)片開發(fa)(fa)(fa)提(ti)供(gong)了(le)一個不可(ke)多得(de)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展機(ji)(ji)(ji)遇。面臨(lin)著巨大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場需(xu)求(qiu)和強勁的(de)(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)際競爭，我(wo)(wo)國(guo)(guo)大(da)(da)型(xing)(xing)復(fu)合(he)材料葉(xie)片的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展機(ji)(ji)(ji)遇與挑戰共存。
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