風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片材料的使用方向

　　風(fēng)力發(fā)電是新能源中開發(fā)較早、應(yīng)用廣、技術(shù)成熟的可再生清潔能源。首個(gè)發(fā)電風(fēng)場(chǎng)1891年建立于丹麥，隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的成熟、制造成本的不斷下降，發(fā)電成本也逐年下降，加上各國(guó)政府的政策扶植，自上世紀(jì)70年代世界石油危機(jī)以來，風(fēng)能資源的開發(fā)利用逐步得到發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，風(fēng)力發(fā)電從可再生清潔能源中脫穎而出，成為工業(yè)開發(fā)最具價(jià)值的一種新能源，世界風(fēng)電正以迅猛的速度發(fā)展。1994～ 2000年，全世界風(fēng)電裝機(jī)容量年平均增長(zhǎng)率為31％。
　　葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的關(guān)鍵部件，需要良好的設(shè)計(jì)、可靠的質(zhì)量和優(yōu)越的性能。惡劣的環(huán)境對(duì)葉片的要求有：很好的剛度、最佳的疲勞強(qiáng)度和機(jī)械性能，能經(jīng)受暴風(fēng)等極端惡劣條件的考驗(yàn)，具有好的耐腐蝕、耐紫外線和耐雷擊的性能；發(fā)電成本較低，維護(hù)費(fèi)用低。
葉片一般是采用梁殼結(jié)構(gòu)，夾心結(jié)構(gòu)的肋梁，內(nèi)填泡沫塑料外覆玻璃鋼蒙皮的殼體結(jié)構(gòu)形式。葉片的縱梁從葉根至葉尖的截面逐漸變小，以滿足扭曲葉片的要求并減輕葉片重量，即做成等強(qiáng)度梁。
　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片使用的材料根據(jù)葉片長(zhǎng)度不同而選用不同的復(fù)合材料，目前最普遍采用的是玻璃纖維增強(qiáng)聚酯樹脂、玻璃纖維增強(qiáng)乙烯基樹脂、玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂和碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂。
　　在發(fā)電機(jī)功率確定的條件下，如何提高發(fā)電效率，以獲得最大的風(fēng)能，一直是風(fēng)力發(fā)電追求的目標(biāo)，而風(fēng)能的利用與葉片的形狀、長(zhǎng)度和面積有著密切的關(guān)系，葉片的大小則主要依賴于制造葉片的材料。葉片的材料越輕、強(qiáng)度和剛度越高，葉片有效利用載荷的能力就越強(qiáng)，葉片就可以做得更大，它的風(fēng)能利用能力也就越強(qiáng)。因此，輕質(zhì)高強(qiáng)、耐久性好的復(fù)合材料是目前大型風(fēng)力發(fā)電葉片的首選材料。
　　在復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電葉片的研究開發(fā)過程中，德國(guó)、丹麥等風(fēng)能資源利用較好的國(guó)家，針對(duì)大型葉片的材料體系、外形設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝等方面作了大量的研究開發(fā)工作，并取得了豐碩的成果。可以針對(duì)不同的地區(qū)風(fēng)力發(fā)電的需要，選擇最佳的設(shè)計(jì)方案和制造技術(shù)，生產(chǎn)適合不同需求的復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電葉片。