碳纖維復合材料在風力發電機中的應用

    1.風力發電技術的發展
    風電的價格和風機功率成反比，風機率越大，單位發電成本越低（表l）。隨著現代風電技術的發展與日趨成熟，風力發電機組的技術沿著增大單機容量、減輕單位千瓦重量、提高轉換效率的方向發展。上世紀80年代早期到中期，典型的風電機組單機容量僅20～60kw；從80年代末期到90年代初期，風電機組單機容量從100kw增加到達500kw；到90年代中期，典型的風電機組單機容量為750-1MW；到90年代末，風電機組單機容量已經達到2.5MW；目前已達3.5MW以上，世界平均單機容量為1Mw，最大單機容量為5Mw。預計2010年將開發出10MW的風電機組。

          
    葉片是風力機的關鍵部件之一，涉及氣動、復合材料結構、工藝等領域。葉片的長度和風機的功率成正比，風機功率越大，葉片越長。對于500kw-2.5MW的風力機，葉片長13.5－39米（丹麥LM Glasfiber公司制造）；660kw-1.65MW的風力機，葉片長23－39米（丹麥 Vestas Wind SystemsAS制造）。在兆瓦級風電機組中，如1MW的葉片長31米，每片重約4-5t；1.5MW 主力機型風力機葉片長34～37m，  每片重約6t；目前商業化風力發電所用的電機容量一般為1.5—2.0MW，與之配套的復合材料葉片長度大約32—40米，重6-8t；現代的54m大型葉片重13t。現今世界上最大5MW的風力發電機的葉片長61.5米，單片葉片的重量接近18 t，旋轉直徑可達126.3米。