樣機運行穩(wěn)定，功率提升明顯，實現(xiàn)批量裝機，通過型式認證——這一系列驗證結果，昭示著我國葉片延長技術已經實現(xiàn)階段性突破。
1.被“浪費”的發(fā)電能力
對于早期的風電項目而言，存在較多的現(xiàn)場風資源弱于機組設計的情況。例如，機組雖然是為標準II類風區(qū)所開發(fā)的，但項目現(xiàn)在的風資源條件，也只能達到III類或更低風速水平，這就造成機組潛能未被充分發(fā)揮，發(fā)電能力長期被“浪費”。
出現(xiàn)這個現(xiàn)象的原因很多，有可能是由于項目建設時機型種類少，且機型多針對年平均風速較高風區(qū)開發(fā)的。也可能是由于風資源測量的不夠精準，存在有實際年平均風速低于測量值的情況。
“此外是隨著風電場周邊環(huán)境的變化，風資源逐漸弱化，導致機組發(fā)電量不夠理想。”一位葉片延長工程師向小編介紹說。
風能吸收公式顯示葉片長度與機組功率有很大關系（R為葉輪半徑）
面對在風速較低時難被利用的風能，和老機型未能發(fā)揮的潛力，乃至企業(yè)精益化管理的需要，你可能會進行如下思考：是不是可以用更長的葉片換掉現(xiàn)有的小葉片，來提升機組在低風速區(qū)間的發(fā)電量？
無法回避的現(xiàn)實是，以一個風輪直徑為77米1.5兆瓦機組為例，若想將其換成82米的風輪，硬件以及工程費用成本將超過百萬。這樣大規(guī)模的投資，很難算得來經濟賬。
可在空中直接進行施工的葉尖延長技術
那么，難道就讓這些機組繼續(xù)這樣低效運營下去？
近期的好消息帶來了一個更佳的選擇：新疆金風科技股份有限公司（下稱“金風科技”）取得了由鑒衡認證頒發(fā)的葉片延長部件型式認證證書。作為葉片延長技術的國內首個部件認證證書，這標志著我國大量老機組能夠通過葉片延長技術，實現(xiàn)更高的發(fā)電能力，有力提升已投運項目的效益。
2.葉尖延長更具優(yōu)勢
據(jù)悉，葉片延長一般分為葉根延長與葉尖延長兩種技術方案。金風科技早在2年前就已經開始對他們進行研究。其目的很明確：通過這種技術，便捷、有效地對老機組的風輪進行加大，從而令這些機組能夠發(fā)出更多電量，提高業(yè)主收益。
在對上述技術路線都進行了深入的方案設計開發(fā)及樣機測試工作后，金風科技發(fā)現(xiàn)，葉尖延長具有更明顯的經濟優(yōu)勢和便捷性。
葉根延長與葉尖延長成本投入對比
對業(yè)主而言，葉尖延長增功方案的成本是需要考慮的一個方面，而技改的安全可靠性也很重要。為此，需要做好一系列的工作。
例如，對葉尖延長段的氣動設計，更多地考慮延續(xù)葉片的翼型，并選擇合適的過渡位置以及延長長度。而在葉尖延長段的結構設計中，其安裝連接形式關乎葉片高空運行的特殊性，更是研發(fā)人員所考慮的重中之重。葉尖延長的安裝，由于同增功成本的控制、技改操作的便捷性等息息相關，更易采用空中施工的方案，為提高效率需要設計專業(yè)的工裝。
但無論在氣動、結構、安裝方案上進行怎樣的設計，進行葉片延長后的葉片與機組都會產生各種變化，從而影響到安全。因此，需要對整機及葉片的載荷、強度進行分析校核，對整機的動態(tài)響應特性進行詳細評估，并對其控制策略進行更新。
若想做好上述一系列工作，需要較強的技術整合能力，而這正是金風科技作為風電整體解決方案供應商所具備的優(yōu)勢。
3.功率提升效果明顯
“在此之前，葉尖延長已有的實施方案尚有很多不足。”金風科技增功提效工程師坦言。正因如此，金風科技在葉尖延長技術大面積應用以前，進行了嚴苛的實驗與測試，從而對其可靠性做細致評估。
對葉尖延長后的葉片進行測試
一方面，在工廠模擬空中施工的條件，進行了葉尖延長的安裝，優(yōu)化安裝工藝；另一方面，開展了葉尖延長后葉片的靜載、離心力、疲勞等測試。這些測試的方案得到了認證機構的認可，測試本身也是在認證機構的監(jiān)督下完成的，從而充分驗證了金風科技葉尖延長技術的安裝方案及其工藝是可靠的。
2016年，金風科技在山西安裝了第一臺葉尖延長樣機，截至目前，該樣機在運行過程中都展現(xiàn)出了不錯的穩(wěn)定性與可靠性。2017年，金風科技對葉尖延長機組進行了功率評估，結論是其功率提升明顯，能為業(yè)主帶來可觀的收益。
使用葉尖延長增功方案后的機組發(fā)電能力提升明顯
那么，既然這項技術已經實現(xiàn)了階段性突破，其經濟性如何呢？
“葉尖延長增功的經濟性，是方案能否實施推廣的決定性因素。經濟性是否通過與延長的長度即功率提升率，和機組原發(fā)電量密切相關。目前我們正在執(zhí)行的項目，基本3年內即可收回成本。”
這位葉片延長工程師所提到的項目，是金風科技正在執(zhí)行的一個葉尖延長批量項目。除該項目外，金風科技也正進行多個項目的樣機開發(fā)、安裝與測試工作，并獲得不少業(yè)主的認可。
“后續(xù)我們將把增功與降載技術相結合，擴大葉尖延長增功方案的使用范圍，切實解決更多項目業(yè)主發(fā)電量提升的需求。”上述工程師透露。
