CWPC2018主旨發言：中國復合材料學會風電工程復合材料專業委員會秘書長劉寶鋒——《風電復合材料的挑戰與機遇》

 

　　中國復合材料學會風電工程復合材料專業委員會秘書長劉寶鋒做主旨發言：

中國復合材料學會風電工程復合材料專業委員會秘書長劉寶鋒
 

　　一、風電工程復合材料專業委員會介紹

 

　　風電工程復合材料專業委員會的宗旨是搭建風電復合材料領域工程與學術交流的平臺，促進工程與學術跨學科交流，推動高性能復合材料的風電各相關與研究和規模化應用，為風電葉片改善質量，降低成本，提高效率做出貢獻。2017年10月21日在杭州正式成立了中國復合材料學會工程復合材料委員會，作為分支機構，中國復合材料學會張博明給予了大力支持。

 

　　首屆風電復合材料專業委員會的人員構成是主任委員由金風科技海上業務單元常務副總經理陳小海擔任，專委會由97人組成，其中主任委員1名，常務副主任1名，副主任18名，委員77名，秘書處3名。

 

　　這是主任委員、常務副主任和副主任的委員名單。就不一一介紹了。2018年風電專委會的工作計劃有三項內容：一是舉辦風電技術沙龍，準備邀請韓國漢陽大學著名教授做大型葉片輕量化設計的講座；二是舉辦復合材料技術講座， 邀請美國的專家進行樹脂灌注工藝的講座；三是承辦“新材料復合材料”首屆年會，主題是“創新協同，綠色發展”，主要是碳纖維在風機大葉片應用的機遇與挑戰，希望各位同仁可以報名參加，提供稿件。風電專委會也吸收新成員，如果各位專家有興趣參加可以聯系秘書處。

 

　　1月份我們專門建立了“風電專委會”的公眾號，公眾號是作為風電專委會唯一的電子刊物，已經在公眾號發布了20多篇專業的技術文章，希望大家隨時到公眾號瀏覽，我們每周至少發布一篇論文。

 

　　二、2018年國內風電行業形勢分析

 

　?。ㄒ唬?017年風電形勢。剛才楊秘書長已經做了很詳細的介紹，我就稍微簡單的介紹。2017年中國風電市場裝機容量整體下滑，新增裝機容量為18GW，受限與三北棄風地區項目停建，陸上新增風電裝機容量下降至16.8GW，值得欣喜的是海上風電裝機，新增是1.2個GW。

 

　　整機制造商方面，前五大整機制造商總裝機容量達到了11.5GW，占風電總裝機量68%，市場集中度進一步提升。

 

　?。ǘ?017年并網發電情況。據統計2017年新增并網風電裝機是1503萬千瓦，占全部發電裝機容量的9.2%。這一部分就說明2017年棄風風濕大為改進。

 

　　2017年棄風率超過10%的地區是甘肅、新疆、吉林、內蒙古和黑龍江。

 

　　（三）2018年的總體情況。風電行業裝機需求基本見底，其復蘇趨勢明顯。其原因如下：

 

　　1、內蒙古、吉林、黑龍江、寧夏等棄風率大幅度回落，預計2018年望部分復建。

 

　　2、特高壓配套項目貢獻額外增量。盡管受到紅色警戒政策的沖擊，新疆和內蒙古在2017年下半年仍然核準了5GW左右的風電項目這些項目主要是屬于西蒙和準東的特高壓項目，其中部分項目已經開始實施招標，預計2018年陸續投建，為今年的新增裝機容量貢獻增量。

 

　　3、海上風機裝機增速明顯，有望迎來加速期。截止2017年8月31日，我國開工建設的海上風電項目共19個，項目總裝機容量達到了4799.05MW，項目分布在江蘇、福建、浙江、廣東、河北、遼寧、和天津七個海域，江蘇最多。“十三五”目標有望超額完成。

 

　　4、分散式風電有望實現突破分散式風電不僅解決了遠距離輸送帶來能源消耗問題，由于項目位于負荷中心，利于消納，可以避免棄風，加之可以與其他能源品種和配電網實現良好互動，將大大提高系統的靈活性和整體的能源效率。封三市分點在我國風電裝機總量不足1%，既暴露了發展的困境，也預示著發展的潛力。2018年是值得期待的一年。

 

　　2018年-2020年風電行業的裝機空間有望達到140GW，其中存量未裝機規模達到120GW，分散式風電規模達到10GW，特高壓機電賠本10GW，考慮損失，平均裝機量也在25-30GW以上。

 

　　隨著南方施工周期拉長和環保督察問題的得到緩解，國內風電裝機將重回增加，預計2018年國內風電裝機有望達到25-26GW，同比增長30%。

 

　　這是未來國內新增裝機容量的預測。

 

　　風火同價，風電評價上網越來越近，降本增效的壓力也越來越大。2018年1月1日我國執行新一輪風電上網標桿電價。

 

　　三、風電復合材料的現狀分析

 

　　面臨著風電發展的形勢，對復合材料也提出了很嚴峻的挑戰，復合材料是風電葉片的核心材料，高性能符合材料是葉片的主體，材料決定了葉片的成本、性能、價格，因此提升材料性能和優化工藝是實現葉片降低成本的主要途徑。

 

　　現狀一：國產復合材料性能和穩定性進一步提高，具備性價比優勢。國產葉片材料經過近十年的發展，國產的環氧灌注樹脂、玻璃纖維、結構膠、PVC泡沫、葉片面漆等材料和國外材料相比，是具有性價比的。

 

　　現狀二：國產材料還是存在創新能力不足，與國外先進復合材料廠商相比，仍然有很大的差距。表現在國內的供應商在新產品跟風和模仿的現象比較嚴重，還是跟在國外的后面走，沒有起到獨立創新，直接影響了產品核心競爭力。

 

　　現狀三：有些風電復合材料供應商不了解風電市場和客戶需求，沒有成為真正復合材料全面解決方案的提供者。很多原材料供應商都號稱“我們是提供復合材料全面解決方案”實際上就是賣材料，所以降本增效、輕量化、環保和解決葉片質量問題，是市場和客戶對風電復合材料提出的要求，我們必須面對，必須給出切實可行動解決方案。在這方面，葉片原材料供應商大有可為。

 

　　現狀四：仍存在對材料工藝重視和研究不足的問題，影響了材料的推廣，客戶體驗感不好。因為復合材料既是材料又是結構，不像金屬材料只看成一個材料，我們提供的材料都是半成品，是通過葉片廠的加溫、加壓、固化才得到了最終的強度和磨煉，所以工藝非常重要。很多原材料供應商覺得自己是提供材料的，工藝不在自己，這個觀念要破除。既要研究好的材料，又要把好工藝研究好，葉片廠和最終客戶一起固化好的工藝。

 

　　現狀五：復合材料商提供的都是半成品，所以工廠的材料成型、工藝規程也離不開材料的特性，因此研究不同工藝對材料性能的影響，以及推薦最佳的工藝參數也應該是材料供應商的重要工作?，F在葉片供應商覺得這應該葉片廠做，葉片廠覺得對材料配方不了解，大家互相推諉，就形成了間隔，現在要聯合、要交叉，葉片廠可以做材料工藝，原材料供應商也要往前走一步，把材料工藝研究透。

 

　　四、風電復合材料的發展前景與挑戰

 

　　風電復合材料發展的方向有四個：一降低成本；二是提高效率；三是高性能的復合材料；四是環保綠色。

 

　　目前風電復合材料面臨的挑戰有以下方面：一是如何解決原材料漲價和風機講價（風火同價）的矛盾；二是海上風電加速發展對風電復合材料提出了高性能、長壽命和耐疲勞等更高的要求；三是隨著國家對環境治理力度的不斷加大，對環保、綠色概念的風電復合材料的需求不斷增加。

 

　　1、如何解決原材料漲價和風機降價的矛盾呢？去年環氧樹脂原材料漲價，致使環氧關注樹脂漲價5-10%，玻纖也在漲價，上漲了3-6%不等。作為復合材料的制造商，應該怎么辦？我想原材料作為研發復合材料的廠商應該通過創新，應該給材料改性，降低固化時間等等為最終客戶降低成本，雖然漲了單位成本，但客戶感覺的綜合成本是下降的。

 

　　另外，把目光從環氧樹脂轉向其他地方，尋找可替代環氧樹脂的材料，在質量不下降，成本可控制的情況下，可以用其他的替代材料。

 

　　2、海上風電的加速要求，海上風電風電發展給碳纖維復合材料的規模應用提供了奇跡，包括碳纖維灌注織物等，但現在碳纖維還是高價的材料，所以我們應該尋找更好的技術，推出低成本碳纖維是必由之路，誰最先退出低成本的碳纖維就會活得更久、活得更好。

 

　　另外葉片輕量化的材料將面臨重大機遇，如高性能的材料、低密度的材料、吸膠量低的泡沫芯才，例如PET、HPE泡沫等。能縮短生產周期的樹脂體系和結構膠將受到關注，因為海上葉片都是大葉片，生產周期非常長，能縮短生產周期的材料將受到關注。另外葉片易清潔、易清潔的面漆也將有內在需求，免維護和長壽命的葉片材料將受到追捧。

 

　　3、低風速風機的穩步發展，導致陸上葉片也越來越長，對材料提出了更高的要求。

 

　　4、隨著在役風機的容量不斷擴大，風機葉片現場維修對風電復合材料提出了迫切要求，適合現場快速固化維修用的結構膠，維修后性能要恢復率高，適合現場修補用的高性能前緣保護材料。

 

　　5、著眼于風電未來發展，對創新符合材料的需求。首先是新類型性能灌注樹脂的創新開發，就是除了環氧樹脂之外的其他葉片材料開發。二是高性能天然纖維材料的研發，現在除了碳纖維和玻纖沒有其他的天然纖維，我們期待天然纖維可以用到葉片上，做到真正的綠色、環保的葉片三是新概念葉片前緣保護材料的研發，目前前緣材料除了保護涂層等還需要其他新概念、新思路的前沿保護材料，因為這兩種材料各有優勢，我們能不能發現新的前緣保護材料，壽命更長，工藝更簡單，更能滿足海上風機葉片的發展要求。四是自修復符合材料的研發。因為葉片越來越大，尤其是海上葉片難以到現場，如果我們的復合材料在出現微小裂紋或者微笑的缺陷有自修復功能，這是很好的。我想在大學已經有一些前期的開發，能不能用產業中，這也是一個方向。

 

　　風電復合材料隨著風電裝機量的不斷增加，已經大家了長足的發展，大大促進了整個復合材料的產業壯大和繁榮，2018年風電復合材料行業挑戰和機遇并存，符合市場導向的材料將得到關注和應用。

（內容來自現場速記，未經本人審核）