據了解,隨(sui)著(zhe)發(fa)電(dian)單(dan)機(ji)功(gong)率(lv)的(de)增(zeng)大(da),要(yao)求(qiu)葉(ye)片(pian)長(chang)度(du)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)。對(dui)葉(ye)片(pian)來(lai)講(jiang),剛(gang)度(du)也(ye)是(shi)一(yi)個(ge)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)指(zhi)標(biao)。始(shi)於(yu)上(shang)世(shi)紀(ji)末(mo)的(de)相(xiang)關(guan)研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming),碳(tan)纖(xian)維(wei)合(he)成(cheng)材(cai)料(liao)具(ju)有(you)出(chu)眾(zhong)的(de)抗(kang)疲(pi)勞(lao)特(te)性(xing),當(dang)與(yu)樹(shu)脂(zhi)材(cai)料(liao)混(hun)合(he)時(shi),則(ze)成(cheng)為(wei)了(le)風(feng)力(li)機(ji)適(shi)應(ying)惡(e)劣(lie)氣(qi)候(hou)條(tiao)件(jian)的(de)最(zui)佳(jia)材(cai)料(liao)之(zhi)一(yi),碳(tan)纖(xian)維(wei)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)葉(ye)片(pian)剛(gang)度(du)是(shi)玻(bo)璃(li)鋼(gang)複(fu)合(he)葉(ye)片(pian)的(de)兩(liang)至(zhi)三(san)倍(bei)。GE風能的葉片工程全球經理Ramesh Gopalakrishnan說,設計師們在尋找輕質高強度材料時,選中了碳纖維。
雖然碳纖維複合材料的性能大大優於玻璃纖維複合材料,但價格昂貴,是玻璃纖維的10倍,不太高的性價比影響了它在風力發電上的大範圍應用。因此,全球各大複合材料公司正在從原材料、工藝技術、質量控製等各方麵深入研究,以求降低成本。VESTAS的V-90型風力機容量為3.0MW,葉片長44m,其樣品試驗采用了碳纖維製造;GAMESA在其直徑為87米、90米葉輪的葉片製造中包含了碳纖維;NEG Micon正在製造碳纖維增強環氧樹脂的40米葉片;這三家公司的碳纖維都采購自St.Louis-based Zoltek公司。德國葉片製造廠家Nordex Rotor開發了56m長的碳纖維葉片,他們認為葉片超過一定尺寸後,碳纖維葉片的製作成本並不比玻纖的高。
LM公司在《2004全球碳纖維展望》的報告中指出:在風力機葉片中采用碳纖維,應注意它和玻璃纖維混合時所增加的重量;應用於葉片設計時樣品測試的可靠性不夠高,須加大測試的覆蓋麵;加工精度要求高;由於是半導電材料須規避雷電來襲對葉片的損傷。目前大規模安裝的2.5-3.5MW機組采用了輕質、高性能的玻璃纖維葉片,設計可靠,市場競爭力強,下一代5-10MW風力機的設計將更多的采用碳纖維
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