试论风电叶片生产技术对我国电力事业发展的影响

试论风电叶片生产技术对我国电力事业发展的影响

张莉花、武淑要

国电联合动力技术（保定）有限公司， 河北省保定市， 071000

摘要:在实际发展过程中,天然气等传统能源在逐渐地枯竭,风能的利用越来越受到人们的关注，它已成为能源领域最具商业价值的项目之一，在国内外发展迅速。在持续发展的过程中,从2014年开始,我国风电行业经历了早期示范阶段、工业化探索阶段、快速成长期、高速发展阶段、调整阶段和稳定成长期的变化。本文主要通过对风电叶片生产技术对我国电力事业发展的影响进行相应的研究和分析,希望能够给相关的工作人员提供一定的理论性支持和实践参考。

关键词:风电叶片;生产技术;我国电力事业;发展;总结

全球风力发电行业的竞争日趋激烈。商业公司预计,未来几年,全球大型风电叶片市场将以很高的速度增长,而中国的增速可能更快。虽然中国的风力发电装机容量一直在增加，但是在过去的十年里,与国外风电巨头企业相比,还有一定距离。风力涡轮机叶片对风力发电行业的发展有十分明显的影响。在风力机叶片中,材料体系和制造技术决定了风力机叶片的发展水平。目前,风力机叶片通过使用复合材料的研制中得到了广泛的应用。基于目前世界上碳纤维的高价格,有些人认为用碳纤维生产刀片太贵。随着新能源产业的发展,风电得到了行业各界的高度重视。风电规模得到进一步的发展,风电在全网容量中占据很大的部分,导致传统电源的控制调节能力明显减弱。但从本质上讲,与传统电源相比,风力电源的一些功能难以平衡,在风力发电运行中很容易产生各种问题。因此,有必要对选择合理的措施进行相应的研究,避免风力发电对电网运行造成过多的障碍,在实际的发展过程中要充分发挥其利用优势,促进我国电力行业的健康发展。

一、中国风力发电现状分析

风力发电在中国的发展起步比较晚,但是在实际的发展过程中是十分迅速的。目前已逐步发展成为继火电、水电之后十分重要的发电的能源。中国的风力发电是在20世纪50年代中后期逐渐发展起来的，经过多年的发展进步,已逐渐稳定下来。2009年,中国风电机组总装机容量位居世界第二,到目前为止,中国风电机组总装机容量已位居世界第一。这足以说明中国风电产业的发展速度。但通过一定的分析,在实际的发展过程中风电技术对电力行业发展的影响比较大。一旦出现问题的时候,对我国的电力行业的发展带来危险性。

二、风电叶片生产的分析

大规模利用风能等可再生能源已成为当今世界应对气候和环境变化的一个重要问题。在1957年,通过使用新的技术，在一定的基础上能够使运营成本得到一定的降低,同时对提高产量也会带来十分重要的帮助,这些技术在逐渐变得产业化和商业化。整个行业向低能耗、低成本的方向发展。在风力发电场。如果采用先进的技术使风力涡轮机具有最佳的发电能力。对我国电力行业的发展将带来一定的促进作用。

三、风电生产叶片技术的设计

风力机叶片设计在实际的发展过程中主要分为两种结构，一方面是气动的设计，另一方面是对结构的设计。气动设计在实际的发展过程中需根据实际的需要进行设计,结构设计要求在实际的应用过程中能够提供一定的便利。一般来说,这两个阶段需要进行相互协调，在实际的发展过程中二者并不独立存在。叶片的厚度在实际的应用中要能够容纳腹板，同时在实际的运行过程要使叶片刚度得到提升。叶片气动的设计主要是对形状进行相应地优化,叶片设计的过程属于重要的环节，因此需要高度重视。在形状的优化设计中,叶片翼型的设计和风机的发电的效率之间存在十分密切的关系。在风机运行的实际发展过程中,流动率比较低,升力系数比较大，因此叶片通常要进行低速运行。叶片间的流动干涉会使应用过程变得稍微复杂，由于叶片形状流动状态复杂,且叶型有不同的分布,因此叶型的设计要满足要求。

风轮机叶片在生产过程中的质量稳定性和成本控制是风轮机叶片质量控制的关键。良好的质量保证体系是保证风机叶片生产质量的重要手段。在风力机叶片的制造过程中，有许多特殊和关键的工序(纤维铺设、树脂固化、粘合、表面涂层等)。在这些工艺中，应严格遵循特殊工艺和关键工艺的要求。风机叶片制造的质量问题主要有以下几个方面:(1)有分层、夹杂、气孔、无粘接剂、翼与壳体、壳体前缘与尾缘粘接不牢固。由于刀片体积和长度的增加以及制造周期的延长，一些缺陷无法避免。如何预防这些缺陷，是过程质量控制的关键。(2)良好的风轮叶片表面和涂层是保证风轮叶片使用寿命的第一步。如何对风机叶片表面进行涂装和清洁是非常重要的。风机叶片表面涂层完成后，可通过测量颜色、光泽、表面粗糙度和附着力来确定表面质量。(3)风力机叶片的耐久性包括抗风化能力，可以通过定期喷洒盐水和加速自然风化来测试。(4)为了确保发电机的运行平稳和塔的安全,不仅仅是要求风力涡轮叶片的重量很轻,而且质量和数量分布的风力涡轮机叶片必须均匀,形状和大小控制的准确性可靠。为了满足上述要求，需要相应的成型工艺来保证。风力机叶片的重心和转矩的平衡是控制的关键。必须保证一组风机叶片的重心和力矩一致，才能保证风机叶片正常运行。

四、风电叶片生产技术的应用对电力运行的影响

风力机叶片是风力机的重要部件。新型复合材料进入风力机叶片设计制造领域后,风力机叶片的制造工艺也发生了很大地变化。从风力机叶片设计的角度来看,考虑到风力机的运行条件和各种风力机叶片的性能要求,整个设计比较困难。

从风力机叶片制造的角度来看,在有效加工材料的基础上,优化风力机叶片制造工艺,保证风力机叶片的实际性能,对风力机叶片的正常运行具有重要意义,同时可以进一步促进电力行业的发展。

从叶片的制造过程来看,制造过程的优化是整个工艺优化的关键。在制造模具中,形成叶片的主梁、蒙皮等一系列部件,这是整个叶片制造的第一个环节。各部件制造完成后,需要对各部件进行装配,最后合模凝固,形成风力机叶片。制作过程中的精细是工作顺利开展的保证。在大型风机叶片制造活动中,模具的制造是一个难点，为了保证刀片的形状和尺寸满足设计要求,有必要对模具的刚度和强度进行实际的研究，从而进一步促进行业的发展。

五、结论

通过对叶片的技术分析,我们能够认识到风能是一种可再生能源,其在实际的发展过程中十分重要。任何一种资源都不是固定不变的。正确认识新能源的发展，在实际的生产生活中合理的利用,才能促进我国风电产业的发展。

参考文献

【1】许洪华,郭金东 ,鄂春良;世界风电技术发展趋势和我国未来风电发展探讨[J];电力设备;2005年10期

【2】张方军;风力发电技术及其发展方向[J];电气时代;2005年11期

【3】马昕霞,宋明中,马强,李永光;风力发电系统控制技术的研究[J];上海电力学院学报;2005年03期