新型風(fēng)電葉片:新趨勢 新挑戰(zhàn)

　　“風(fēng)電機(jī)組智能化對(duì)風(fēng)電機(jī)組的載荷優(yōu)化控制技術(shù)、仿真方法、風(fēng)功率預(yù)測技術(shù)、檢測技術(shù)、故障診斷及預(yù)警系統(tǒng)等一系列技術(shù)均提出了較高的要求，是新一代風(fēng)電技術(shù)研究的重要方向之一”，石可重說。

　　風(fēng)電機(jī)組的智能化還是一項(xiàng)有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的工作。采用新的以先進(jìn)傳感、傳動(dòng)與控制技術(shù)為依托的載荷控制技術(shù)(即智能葉片技術(shù))可以降低損害轉(zhuǎn)子和其他零部件的額外葉片載荷、減少葉片材料需求、減少維護(hù)和提高風(fēng)機(jī)可靠性，同時(shí)，也可使傳動(dòng)系統(tǒng)及塔架、機(jī)艙等部件的載荷及重量有一定幅度的下降，從而使風(fēng)機(jī)成本大大降低。

　　向新技術(shù)進(jìn)發(fā)

　　中國科學(xué)院工程熱物理研究所成立于1980年，前身是國際著名科學(xué)家、葉輪機(jī)械三元流動(dòng)理論創(chuàng)建者、工程熱物理學(xué)科奠基人吳仲華教授于1956年創(chuàng)立的中國科學(xué)院動(dòng)力研究室。

　　徐建中是研發(fā)中心的學(xué)術(shù)帶頭人，他也是中國科學(xué)院院士，在葉輪機(jī)械氣動(dòng)熱力學(xué)的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究都頗有建樹。以他為代表，中科院工程熱物理研究所在風(fēng)能利用領(lǐng)域建立了一支與產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合的高水平科研隊(duì)伍，擁有9名高級(jí)專家構(gòu)成的首席科學(xué)家團(tuán)隊(duì)。

　　為了打破國外風(fēng)電企業(yè)長期的技術(shù)封鎖，該所與保定開發(fā)區(qū)合作成立了國內(nèi)第一個(gè)專門從事風(fēng)電葉片研發(fā)的企業(yè)——華翼風(fēng)電葉片研發(fā)中心。2007年11月，該中心投產(chǎn)了中國第一片1.5/ 2.0MW風(fēng)電葉片。

　　2009年10月，運(yùn)用該中心大尺寸預(yù)彎式風(fēng)電葉片的設(shè)計(jì)技術(shù)研制的1.5MW38米葉片實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，在張北崇禮西橋梁風(fēng)場實(shí)現(xiàn)掛機(jī)運(yùn)行。該型號(hào)產(chǎn)品是國內(nèi)第一個(gè)通過鑒衡認(rèn)證中心認(rèn)證的1.5MW級(jí)風(fēng)輪葉片，其氣動(dòng)效率、噪音等各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平，為建立我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的葉片設(shè)計(jì)體系奠定了基礎(chǔ)。

　　該中心還與金風(fēng)科技(19.74,-0.12,-0.60%)集團(tuán)合作，設(shè)計(jì)的貼近中國風(fēng)資源狀況系列化葉片已經(jīng)達(dá)到年產(chǎn)1000片葉片的能力。“中心設(shè)計(jì)的適合于低風(fēng)速地區(qū)的42.8米葉片氣動(dòng)效率和噪聲達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，葉片價(jià)格比國外同類產(chǎn)品進(jìn)口價(jià)格低10%-15%左右，更為難能可貴的是，這個(gè)葉片從開始設(shè)計(jì)到完成掛機(jī)僅用了三個(gè)半月時(shí)間，真正體現(xiàn)了中國速度”，石可重介紹。

　　此外，他們還通過與韓國DACC公司和曉星公司合作，進(jìn)行2.0MW43.8m葉片氣模芯、模具設(shè)計(jì)與制作，進(jìn)行樣片生產(chǎn)并完成葉片的靜力、模態(tài)檢測，實(shí)現(xiàn)了我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的風(fēng)電技術(shù)的首次出口。

　　“這個(gè)項(xiàng)目標(biāo)志著我國葉片制造技術(shù)不再只是單純的技術(shù)引進(jìn)，而是能在自主創(chuàng)新的前提下實(shí)現(xiàn)風(fēng)電葉片模芯模具設(shè)計(jì)制造、葉片制造、葉片檢測的技術(shù)輸出”，石可重介紹。

　　此前，為了跟蹤國際先進(jìn)設(shè)計(jì)理念與發(fā)展方向，該所還在2007年與荷蘭國家能源中心(ECN)共同建立了“中荷聯(lián)合風(fēng)能研究中心”，同年與保定開發(fā)區(qū)共建了河北省風(fēng)電葉片工程中心， 目前，中心在行業(yè)內(nèi)已經(jīng)具有一定的知名度和影響力，已為國內(nèi)多家葉片廠商提供葉片設(shè)計(jì)、檢測和技術(shù)支持服務(wù)。

　　2010年，中科院工程熱物理研究所與華銳風(fēng)電簽署協(xié)議，共同建設(shè)“江蘇省海上風(fēng)電研究院”，與東方電氣(26.48,0.29,1.11%)和國電聯(lián)合動(dòng)力的合作也在穩(wěn)步推進(jìn)。現(xiàn)在，他們正在籌劃建立“海峽兩岸風(fēng)電研究院”。與東汽、國電聯(lián)合動(dòng)力等的合作，也在順利開展。

　　由于具有國內(nèi)領(lǐng)先的葉片技術(shù)，國家能源局在2009年批準(zhǔn)中國科學(xué)院工程熱物理所建立國家級(jí)葉片檢測中心。該中心參考美國可再生能源實(shí)驗(yàn)室、丹麥國家風(fēng)能研究中心等國外著名機(jī)構(gòu)的檢測與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在認(rèn)證體系中接受認(rèn)證機(jī)構(gòu)委托或直接接受企業(yè)檢測要求，提供檢測服務(wù)。檢測機(jī)構(gòu)根據(jù)產(chǎn)品認(rèn)證實(shí)施規(guī)則及其相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)送樣產(chǎn)品進(jìn)行檢測，完成檢測后，再向認(rèn)證機(jī)構(gòu)或送檢企業(yè)提交檢測報(bào)告。該中心的建成，將為促進(jìn)我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展發(fā)揮重要作用。

　　據(jù)介紹，“十二五”期間，中國科學(xué)院工程熱物理研究所將主要致力于具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型葉片及相關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)研究與高技術(shù)研發(fā)的產(chǎn)學(xué)研體系的有機(jī)結(jié)合，經(jīng)過5年發(fā)展，將使我國風(fēng)電葉片研發(fā)能力處于世界前列。