2013年6月26日星期三

探索研究巨型風力發電機葉片



海風是一種最佳的風力資源,因為其風力相比陸地更太陽能發電穩定,更快,擾動更少。風力發電機僅僅占建設海上風電場大約三分之一的成本,安裝成本則是主要開支,因為安裝需要專門的巨型船只,並且安裝時機也會因為惡劣的天氣條件而拖延。使用巨型風力發電機可以減少風機數量,降低充電控制器安裝和維護成本。

制造巨型風機的一個問題是葉片的巨額成本。當風力發電機越來越大,葉片承受的風載以及承受風載時的葉片重量成指數增長。傳統的葉片生產辦法包括葉片成型,也需水力發電機要和葉片一樣長。成型設備和其他制造成型的設備變得異常巨大,而且又是特殊定制的,所以只有極少數的供應商能夠供貨,這樣就提高了生產設備的成本。同時,當葉片變得越來越大時,保證葉片准確成型也越來越困難。

一些主要的風電生產商則堅持走增大葉片成型的路子,不過他們采用了碳加強型的玻風力發電機璃纖維和創新的葉片設計,這將抵消一部分增加的生產成本。同時,他們也希望能通過減少安裝和其他成本來降低總造價。例如,(Siemens)正在使用大型成型技術生產75米長的葉片,維斯塔斯也在為風機研發80米長的葉片,明年將會上市。

與維斯塔斯使用碳加強型玻璃纖維葉片不同,生產的是完全不使用玻璃纖維的葉片。已經開發出一些專利技術,可以制造出12到20米的碳纖維葉片片段,之後把這些葉片無縫粘連起來,這樣就不需要大型成型設備了。早先的一些對於葉片模塊化的嘗試使用螺栓將葉片一段段連接起來,但是這麼做會在連接處產生壓力點,這個問題使葉片很容易被損壞。


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