隨著能源危機(jī)日趨嚴(yán)重,風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源日益受到各國重視。歐盟委員會為了鼓勵(lì)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展,近年來推行了一系列能源政策,其中包括給予開發(fā)風(fēng)能發(fā)電的企業(yè)和個(gè)人免稅以及減稅優(yōu)惠,向其優(yōu)先提供貸款,規(guī)定企業(yè)必須使用一定數(shù)量的由可再生能源產(chǎn)生的電力等。美國是現(xiàn)代聯(lián)網(wǎng)型風(fēng)電的起源地,同時(shí)也是最早制定鼓勵(lì)發(fā)展風(fēng)電(包括其它可再生能源發(fā)電)法規(guī)的國家。我國“十一五”規(guī)劃明確指出,新建風(fēng)電場的風(fēng)機(jī)葉片等風(fēng)電設(shè)備的國產(chǎn)化率必須達(dá)到70%以上。
我國風(fēng)能資源豐富,可開發(fā)利用的風(fēng)能儲備量約為10億kW,其中,陸地上風(fēng)能儲量約為2.53億kW(陸地上離地面10m髙度資料計(jì)算),海上可開發(fā)和利用的風(fēng)能儲量約為7.5億kW。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是由葉片、傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、儲能設(shè)備、塔架及電氣系統(tǒng)等組成的發(fā)電裝置,其中葉片是發(fā)電機(jī)組捕獲風(fēng)能的關(guān)鍵部件,葉片的翼型設(shè)計(jì)與生產(chǎn)也是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的技術(shù)核心。由于復(fù)合材料具有重量輕、比強(qiáng)度高、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),因此,目前九洲風(fēng)機(jī)葉片多為復(fù)合材料葉片。一般認(rèn)為小型風(fēng)機(jī)葉片(22m以下)選用玻璃纖維增強(qiáng),樹脂基體以不飽和聚酯樹脂為主,也可選用乙烯基樹脂和環(huán)氧樹脂;較大型葉片(42m以上)選用碳纖維增強(qiáng)或碳纖維和玻璃纖維混合增強(qiáng),樹脂基體以環(huán)氧樹脂為主。
近年來,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)日益成熟,小型葉片已經(jīng)不能滿足發(fā)展需求,各國競相發(fā)展大型風(fēng)機(jī)葉片。世界上最長的風(fēng)機(jī)葉片達(dá)到了61.5m。然而,由于大型風(fēng)機(jī)葉片尺寸大、質(zhì)量髙,因此對翼型設(shè)計(jì)、材料的選擇以及成型工藝要求更高。特別是在生產(chǎn)和制造過程中遇到的一些問題,阻礙了風(fēng)機(jī)葉片的生產(chǎn)效率。
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