风电叶片迎来大时代

风电叶片迎来大时代

　　天顺风能新技术,工业风能技术,发展风能技术障碍百科108米、111米、115米，截至今年7月底，我国风机叶片最长纪录已多次刷新，过去的1个月，明阳智能15、运达股份3007、三一重能等整机制造商陆续发布了夏津风能发电的叶片款型，生产下线的陆上风电叶片尺寸已普遍接近100米，而已下线的海上风电叶片规格最长已超过110米。

　　“几年前，国内叶片长度基本是以10米左右的速度逐年增长，现在每年规划的叶片增长速度已经可以达到15米—20米。”金风科技002202研发中心叶片专家闻笔荣告诉风能强压区着我国风电装机高速增长，风电叶片的长度也正快速迭代，“大”叶片时代已经到来。

　　上半年，我国陆上风电叶片长度不断刷新。5月，三一重能在湖南韶山正式下线型风电叶片，该叶片长达米，刷新当时已下线的最长陆上风电叶片纪录。6月，运达股份宣布其YDB叶片在邯郸基地正式下线米，刷新当时陆上最长玻纤风电叶片纪录。

　　海上风机市场更加热闹。6月，明阳智能宣布下线米抗台风型海上叶片，创下亚洲最长抗台风型叶片纪录；同月，东方风电宣布B10A型海上风电叶片下线米，是针对海上中低风速区域研制的风电叶片；7月，上海电气17风电宣布S112超长海上风电叶片顺利下线米，再度刷新了国内最长的海上风电叶片纪录。

　　据中国可再生能源学会风能专业委员会《风能发电业》中发布的风能中国容量数据，近两年来我国风电机组的风轮直径增大趋势明显，2021年平均风轮直径增长到1米，较2020年增长了15米，2021年大于1米的风轮直径风机占比显著增长，1米及以上风轮直径占比从2020年的12%快速增长到了.1%。截至2021年底，海上风电机组风轮直径可达1米，陆上风电机组风轮直径为1米。

　　从各大整机商发布的研发计划来看，未来叶片将变得更长更大。明阳智能已经宣布开发MySE 16.0-2海上机型，单机功率可达16兆瓦，叶片长度预计为118米。中国海装也宣布开发16兆瓦海上风电机组，预计叶片长度可能超过125米。

　　风电叶片的推陈出新为何“提速”？在业内看来，技术的逐步成熟和高速发展的风电市场是催生叶片创新的主要动力。

　　“时至目前，国内叶片生产商已经有了至少20年的经验积累，不论是大型化叶片的设计还是新材料体系的应用，都已经积累了一定的技术能力。从技术驱动的角有效可用风能早已有动力和能力将叶片做到百米级别。”闻笔荣表示。

　　与此同时，风电平价时代带来的降本压力，成为叶片大型化的源动力。明阳智能业务副总风能常规能源董事长李军向告诉风能华锐一般来说，同等风速情况下，叶片越长，扫风面积更大，发电量也相应增大。近年来，风电大规模开发，风电场选址逐渐转向低风速资源风区，大叶片的应用可有效降低对精木风能风速的要求，提升发电量。”

　　光大证券的分析师指出，随着风电进入平价时代，招标价格持续下降，全产业链降本需求迫切，风电机组大型化是实现降本的有效路径之一，叶片大型化是提升单机容量的关键。

　　闻笔荣表示，目前风电市场对价格相对比较敏感，市场竞争激烈，面临着较大的成本压力，叶片的大型化不仅有助于提高风机发电效率功率，更能降低风电场的机位数，进而降低风电场的造价，缓解开发风场的成本压力。

　　业界普遍认为，“双碳”目标下，我国风电行业已然迎来高速成长期，对于风电叶片来说，市场空间已经打开。据国家能源局统计，2017年-2021 年间，我国风电装机规模持续上行，新增风电装机规模逐年提高，今年上半年，我国新增风电装机容量12万千瓦，同比增加210万千瓦。

　　叶片尺寸快速增加的背后，不仅是技术的革新，也意味着对风电行业各环节的挑战。

　　“随着叶片大型化发展，厂房规划也需要随之变更，并不是换套模具就能完成。如明阳叶片从.5米升级到 111.5米，模具的占地面积更大，原有的厂房容纳不下同样数量的模具，转运及堆场所需要的空间也相应变大，这就意味着需要重新做厂房布局。与此同时，叶片制造难度也会增加，由于大叶片的体积和重量更大，需要铺设的材料更多，所需要的时间更长，像铺层、灌注、合模等工序就非常耗费人力和时间。”李军向表示。

　　“举个例子，叶片从米到100米，长度增加了%，重量增加了300%，生产一支叶片的人工增加。5毫米制造公差在百米叶片上实现起来非常有难度，对制造环节提出了更苛刻的要求。”闻笔荣进一步指出，“100米以上的叶片重量可达吨以上，挑战风电运输设备尤其是风场最后一公里运输。”

　　李军向指出，传统叶片依赖手工作业的模式会被自动化、智能化生产逐步替代，诸如激光定位、自动化铺层、机器打磨、工厂数字化管理等方式正被引入叶片生产流程，以提高生产效率和生产质量。

　　除此以外，对于叶片生产来说，新材料的应用也已成为共识。大型化风机对于叶片提出了更高的要求，业界普遍认为，传统的玻璃纤维复合材料已难以满足其需求。从目前的情况来看，碳纤维等新兴材料已经获得了高度。但面对快速迭代的叶片技术，多位专家也提醒称，大叶片对铺层结构更加敏感，对容差和缺陷的包容性更低，这就要求大叶片的质量更加稳定可靠，在前期测试到小批量生产的过程中要加强试验。