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《化工设备论文化工设备管理论文浅析国内风电叶片产业发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、化工设备论文化工设备管理论文：浅析国内风电叶片产业发展对化工产业的需求摘 要： 简要介绍了国内外风能产业的现状及发展前景,分析了复合材料风机叶片的未来发展趋势;详细分析了国内风电叶片产业发展对化工产业的需求。关键词： 风电叶片,原材料,需求1 国内外风电发展概况作为全球最具活力和发展潜力的可再生能源之一,风电产业一直受到世界各国的广泛关注。经过20多年的发展,风力发电成本的下降已超过了90%。预计到2010年底,风电度电成本将降至3欧分,2020年将降至2.34欧分,其规模经济性日益明显,因而近些年来该产业也一直在迅速扩张。据世界风能协会统
2、计:近10年来全球年均新增装机增长率超过30%,累计装机增长率超过了25%;而2009年全球风能市场则再创新高:新增风电装机3747万kW,累计装机已达1.58亿kW,其市场主要分布在欧洲、北美和亚洲地区(见图1)。截至2009年底,我国风电累计装机容量达到2510.4万kW,占全球15·9%,居亚洲第一,世界第三,图2为2001~2009年中国风电装机容量统计。2009年,中国风电机组新增装机容量达到1300万kW,增长率达到106.4%,在全球新增市场份额中占34.7%,排名世界第一位。成为世界上新增装机速度最快的国家之一。欧洲风能协会
3、和美国风能协会预测:未来10年内全球风能产业仍能保持两位数的高速增长,其中亚洲的中国和北美洲的美国将继续成为全球最具增长潜力的地区。预计到2020年,世界风力发电量将占世界发电总量的12%,达到126100万kW,在全球范围内减少100多亿t有害气体的排放,同时带动复合材料及相关产业的发展进步。2 中国叶片产业的总体情况目前,我国已经能够规模生产1·5MW及2MW风电机组以及与之配套的叶片。截至2009年底,中国境内的风电机组叶片厂商超过了60家,预计在2010年,这些叶片公司全部进入批量生产阶段后,年综合生产能力将达到2000万kW。国内
4、企业叶片价格低于国际市场同类产品大约15%~25%左右,但在产品质量上,与国际上同类产品相比,仍需进一步的改善。目前国内实力强、潜力大的风电叶片制造企业主要有:以LM、VESTAS、GAMESA等为代表的外资企业和以保定惠腾、中复连众、中材科技、天津东汽、国电、上海玻钢院等为代表的内资企业。2009年,中国自行研制的34台3MW风电机组已在上海东大海风场并网发电,中复连众为东海大桥海上风电项目提供了共26套3MW海上风电叶片,占到此海上风场的近八成份额。预计今后3MW叶片发展空间巨大,并将成为风电叶片发展主流。中国风电叶片需求预测分析见表1
5、。3 风机叶片的发展趋势叶片是风力发电机有效捕获风能的关键部件,在发电机功率确定的条件下,如何最大效能地利用风能,提高风能的发电效率,一直是风力发电设备商追求的目标。叶片的捕风能力的提高与叶片的形状、长度、扫风面积有着密切的关系,叶片尺寸大小则主要依赖于制造叶片的材料。叶片材料的质量越轻、强度越高、刚度越大,叶片抵御载荷的能力就越强,叶片就可以做得越大,它的捕风能力也就越强。因此,轻质高强、耐久性好的复合材料成为目前大型风力发电叶片的首选材料。目前国内外复合材料叶片研发趋势为大型化、轻量化、低成本、高性能,主要发展方向如下:3.1 功率大型
6、化为了降低风电成本、提高发电效率,目前叶片呈功率大型化方向发展。2009年全球新增装机容量中,MW级机组已超过了80%。据风电行业世界权威咨询机构BTM近期发布的《世界风能发展》报告显示,2009年全球风电机组单机功率平均为1599kW,中国平均1360kW,美国平均1500kW,欧洲平均2M~3MW。我国风电机组平均单机功率距离全球平均水平还有一点差距,我国风电企业在大型化风电机组方面正在努力追赶全球步伐,风电叶片需要紧跟市场形势,大型化将是必然趋势。目前,全球风电设备制造业还在积极研发更大容量,更加可靠,具有智能性的新一代风电机组。En
7、ercon公司的6MW、7MW风电机组已在德国和比利时的风电场成功运行,GE公司的7MW机组正在研发过程中,Vestas的6MW、10MW机组也在研制过程中,中国的5MW的风电机组也正在研发设计中。随着世界主流风力发电机的单机装机容量越来越大,叶片也在朝大型化方向发展。为了捕获更多的风能,大部分的MW级叶片的长度超过30m,商业运行叶片的最大长度已达61.5m。叶片长度对重量的影响非常大,其重量与其长度几乎呈现立方增长关系。随着叶片长度的增加,无论是E玻璃纤维还是S玻璃纤维,单纯的玻纤增强材料已经很难满足叶片的设计要求。为了提高叶片的刚度,
8、降低叶片的重量,设计人员出于叶片材料成本的考虑,在2MW以上的大型叶片设计中采用了玻璃纤维/碳纤维混杂复合材料结构,在叶片的主承力部位采用碳纤维复合材料,使得轻质高强的碳纤维在风
