從政策到市場，隨著大氣候的逐漸利好，風(fēng)電設(shè)備行業(yè)也在同步“回暖”。今年上半年以來，不少風(fēng)電設(shè)備企業(yè)業(yè)績一路飄紅。

    風(fēng)電葉片作為風(fēng)力發(fā)電機的一個關(guān)鍵部件，無疑將在其中扮演相當(dāng)重要的角色。

    風(fēng)電設(shè)備商爭相涉足葉片領(lǐng)域

    2011年，中國電器工業(yè)協(xié)會風(fēng)力發(fā)電電器設(shè)備分會秘書處出具的一份調(diào)研技術(shù)報告指出，在國家大力支持可再生能源發(fā)展和積極研發(fā)重大裝備等政策推動下，我國風(fēng)電裝備制造業(yè)發(fā)展迅速，國內(nèi)企業(yè)基本掌握了大型風(fēng)電機組核心技術(shù)。

    葉片的性能和質(zhì)量決定著風(fēng)電機組能否正常、穩(wěn)定運行。我國風(fēng)電行業(yè)起步于上世紀(jì)80年代，葉片的發(fā)展也經(jīng)歷了一個從無到有的過程。中國復(fù)合材料集團(tuán)有限公司原總工程師、教授級高工張曉明認(rèn)為，在2005年以前，我國已具備從200千瓦到750千瓦的風(fēng)力發(fā)電機組批量生產(chǎn)能力，以上海玻璃鋼研究所和中航惠騰等為代表。2005年之后，隨著風(fēng)電裝機容量的快速增長，國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造商爭相涉足葉片領(lǐng)域。

    資料顯示，葉片產(chǎn)業(yè)形成同時，我國兆瓦級葉片技術(shù)也得以快速提升。2005年，通過技術(shù)引進(jìn)和海外收購，國內(nèi)企業(yè)迅速掌握1.5兆瓦風(fēng)電葉片制造技術(shù)，2006年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;2007年，2兆瓦葉片開始裝機;2008年，3兆瓦葉片開始裝機;2011年，5兆瓦和6兆瓦葉片裝機……2013年年底，依托國電聯(lián)合動力技術(shù)有限公司建設(shè)的 “北京市風(fēng)電設(shè)備可靠性工程技術(shù)研究中心”，成功設(shè)計出國內(nèi)首個12兆瓦超大風(fēng)電葉片(105米)。

    據(jù)稱，我國本土風(fēng)電葉片制造企業(yè)數(shù)量最多時有100家左右。

    在張曉明看來，我國在短短幾年時間里，初步形成了較為完整的葉片產(chǎn)品系列，風(fēng)葉主要材料試驗標(biāo)準(zhǔn)和葉片產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)也初步建立。與此同時，我國參與葉片國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61400-5的制定，為國產(chǎn)葉片進(jìn)入國際市場提供支撐。

    提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率是關(guān)鍵

    風(fēng)機并不能將所有流經(jīng)的風(fēng)力能源轉(zhuǎn) 換成電力，理論上最高轉(zhuǎn)換效率約為59%，實際上大多數(shù)葉片轉(zhuǎn)換風(fēng)能效率介于30%～50%之間。葉片被視為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，捕風(fēng)能力的提高與葉片的形狀、長度和面積有密切關(guān)系，葉片尺寸的大小則主要依賴于制造材料。

    據(jù)浙江恒逸集團(tuán)研究院高級工程師覃芮介紹，目前國內(nèi)外風(fēng)機主要有水平軸和垂直軸兩大類，其中又以水平軸升力型居多。

    據(jù)了解，葉片材料曾選用過木材和金屬。近些年來，大型風(fēng)機葉片基本上由各種復(fù)合材料制成，上海玻璃鋼研究所工程師陳宗來等專家指出，前幾年大型風(fēng)機葉片多采用玻璃纖維復(fù)合材料，后來又開始采用碳纖維增強等方法。

    雖然葉片長度直接決定著風(fēng)機的單位功率，但它并非越長越好。根據(jù)東方汽輪機有限公司高級工程師趙萍等人的觀點，葉片的選用不僅應(yīng)該考慮氣動效率、能量轉(zhuǎn)換效率，還必須考慮到海拔高度，以及當(dāng)?shù)仫L(fēng)速分布等。單從葉片長度無法判斷其優(yōu)劣，只有進(jìn)行完整的方案比較論證，才能確定葉片的最佳長度。

    風(fēng)電設(shè)備行業(yè)正在復(fù)蘇

    幾年來，風(fēng)電設(shè)備企業(yè)一路經(jīng)歷爆發(fā)、低潮，如今又站在復(fù)蘇的門檻上，既有機遇，也有挑戰(zhàn)。2012年，我國取代美國成為世界第一風(fēng)電大國。

    在7月初上海國際海上風(fēng)電及風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈大會上，荷蘭PontisEngineering中國區(qū)總經(jīng)理MartijnVanBreugel曾談到海上風(fēng)電葉片面臨的幾個挑戰(zhàn)。首先是風(fēng)機的負(fù)荷(海上風(fēng)機葉片大約有40噸)，其次是運輸和安裝，以及黏合劑的應(yīng)用和涂裝等。

    某種程度上，這些或多或少也是所有風(fēng)電葉片企業(yè)需要在未來解決的共同問題。

    張曉明提醒，與歐洲風(fēng)電強國相比，我國葉片核心技術(shù)研究深度不夠，在專利數(shù)量、質(zhì)量方面差距不小。葉片還有許多需要深入開展的工作，比如，提高大型風(fēng)電葉片的氣動設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，尤其是針對海上風(fēng)電葉片的材料應(yīng)用研究、成型工藝優(yōu)化等。