復合材料風機葉片發展現狀及成型工藝進展

　　摘要：簡述了我國復合材料風電葉片產業的發展概況，針對葉片生產的材料體系及成型工藝進行了較為詳細的論述，并指出我國的產業政策將有利于風電葉片產業的發展。
1  引 言
　　 隨著世界能源危機的日益嚴重以及公眾對于生態環境要求的呼聲日益高漲，發展可再生能源成為當前21世紀世界一個共同的趨勢。目前，全球約有50個國家頌布了支持可再生能源發展的相關法規，而風能作為可再生能源的重要組成部分， 自然受到世界各國政府的重視。各國正加快對風力發電機組的研究步伐，不斷推出新的技術裝備和成型工藝。風力產業正逐步發展成為初具規模的新興產業。
　　根據我國“十一五”能源規劃，風機發電將作為可再生能源重點支持發展的對象。我國可開發利用的風能資源有10億kW。其中陸地2.5億kW，現在僅開發了不到0.2%；近海地區有7.5億kW，風能資源十分豐富。風能資源豐富的地區主要分布在“三北”(東北、西北、華北)地區及東南沿海地區。三北地區可開發利用的風力資源有2億kW，占全國陸地可開發利用風能的79%。根據風力發電中長期發展規劃，到2005年全國風電總裝機容量為100萬kW，2010年400萬kW，2015年1000萬kW，2020年2000萬kW。這一規劃將極大的促進我國風力產業的發展。
　　 葉片是風力發電機組有效捕獲風能的關鍵部件。在發電機功率確定的條件下，如何提高發電效率，以獲得更大的風能，一直是風力發電追求的目標，以獲得更大的風能，一直是風力發電追求的目標，而捕風能力的提高與葉片的形狀、長度和面積有著密切的關系，葉片尺寸的大小和強度則主要依賴于制造葉片的材料和理想的成型工藝。葉片的材料越輕、強度和剛度越高，葉片抵御載荷的能力就越強，葉片就可以做得越大，它的捕風能力也就越強。
　　目前世界上絕大多數葉片采用玻璃鋼/復合材料制造，主要考慮玻璃鋼/復合材料有一些優點是其它材料所不具備的。①它可根據風力機葉片的受力特點設計強度與剛度，利用纖維受力為主的理論，可把主要纖維安排在葉片的縱向，減少材料用量，減輕葉片的重量；②容易成型。葉片具有復雜的氣動外形， 如用金屬制造相當困難，而用復合材料制造則容易得多，模具制成后，可以進行批量生產；③優良的力學性能。葉片使用壽命約20年，要求葉片具有良好的疲勞強度。玻璃鋼的疲勞強度較高，缺口敏感性低，具有良好的疲勞性能。此外，玻璃鋼內阻尼大，抗震性能較好；④耐腐蝕性好。風力機安裝在外，近年來又大力發展離岸風電場，風力機安裝在海上，風力機組及葉片要受到各種氣候環境的影響，要具有耐酸、堿、水汽的性能。