2MW低风速分散式风电叶片设计制造关键技术研究及应用查看源代码讨论查看历史
2MW低风速分散式风电叶片设计制造关键技术研究及应用风电领域,随着风电叶片不断延长,发电机功率不断增大,传统玻璃纤维复合材料的性能已显不足。
项目背景
风电领域,随着风电叶片不断延长,发电机功率不断增大,传统玻璃纤维复合材料[1]的性能已显不足。为保证在极端风载下叶尖不碰塔架,叶片必须有足够的强度。为平衡叶片的重量和强度,最有效的办法就是采用碳纤维增强。碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量的新型纤维材料,它比头发软,比钢铁硬。碳纤维已经成为下一代风电叶片材料的重要选择。
成果简介
随着国家调整风电发展策略,风电发展呈现由资源引导型向电网引导型过渡的趋势,从过去风电开发集中在“三北”、东南沿海等风资源丰富的高风速地区,转变为开始大规模开发年平均风速在7.5m/s以下的弱三类风电场,低风速区、超低风速的风电开发进入快速发展时期。
目前,国内常规的2MW风电叶片长度一般在40~50米之间,最长的2MW加长型叶片为55~56米左右,随着加长型叶片的不断发展,叶片长度还将不断增加,以进一步提高发电量和风能利用效率,适应行业发展的需求。
本项目主要对2MW~57米及以上长度风电叶片开发进行研究,通过自定义坐标系,将自定义坐标系转变为非常规软件和常规软件的坐标系,并进行多轮转换校核和计算验证,解决非常规分析软件坐标转换技术;通过对根部预埋工艺与打孔工艺的叶片制造分析,设计了新型的叶片模具,突破切割打孔和根部预埋双工艺共模具技术;通过“线抽气”的方式优化了大弯曲区域的真空度,通过合理增加注胶管路缩短灌注时间,解决了大弯曲叶片真空灌注技术,从而突破了该型叶片结构设计和制造工艺的关键问题,为公司后续开发长度更长、弯曲度更大的叶片及叶片生产工艺多样化垫定了坚实的基础。该型叶片是节圆直径2110毫米情况下,接近叶片长度的极限值,是国内该级别最长的风电叶片,将填补国内该长度级别叶片的空白。发电量进一步增大,风能转换效率进一步提升。
单位简介
洛阳双瑞风电叶片有限公司(简称︰双瑞风电)成立于2008年,隶属于世界五百强中国船舶集团下属第七二五研究所,主要从事新能源风电产业,以风电叶片等特种非金属材料制品的研发、生产、销售、服务,货物和技术的进出口为主。双瑞风电总部位于九朝古都河南洛阳,在全国7个省份(河南、新疆、内蒙古、辽宁、山东、河北、江苏)拥有全资子分公司,产品出口欧洲、日本、韩国、美国等8个国家和地区,年销售收入超过20亿元、职工3000余人。公司注重研发能力提升,拥有省级研发机构4个、市级研发机构6个,年科研投入近1亿元﹔自主研发的风电叶片产品超过40种,适用于我国所有海上、陆上的全部风场,各项性能行业领先。近年推出的国内首个全碳纤维大梁海上风电叶片,长度达到102米,在全球范围内实现技术引领。未来,公司将践行国家生态文明建设[2]战略,推动我国碳达峰、碳中和承诺的实现,全面提升核心竞争力,成为绿色能源领域的中流砥柱,为美丽中国建设目标的实现做出贡献。
参考文献
- ↑ 玻璃纤维复合材料的10大应用领域 ,搜狐,2022-08-16
- ↑ 关于生态文明建设,你不可不知的知识点 ,搜狐,2019-04-09