碳纤维用途之风电叶片

2013-07-30 09:51:54 21

    洁净能源是全世界关心的问题,风力发电则是重要的洁净能源之一。据估计2020年世界发电总量中, 风力发电要占12%。世界风力发电进展迅速, 这也为用于风力发电装置的复合材料提供了广阔市场。
    风力发电装置关键、核心的部分是转子叶片, 叶片的设计及其采用的材料决定着风力发电装置的性能和功率, 也决定着其电力成本及价格。复合材料在风力发电上的应用, 实际上主要是在风力发电转子叶片上的应用。风力发电转子叶片占风力发电整个装置成本的15%~20%, 制造叶片的材料、工艺对其成本有决定性影响。因此, 材料的选择、制备工艺的优化对风力发电转子叶片十分重要。风力发电转子叶片材料根据叶片长度不同而选用不同的复合材料,目前最普遍采用的是聚酯树脂/玻璃纤维、环氧树脂/玻璃纤维和环氧树脂/碳纤维。随叶片长度的增加, 要求提高材料的性能, 以减轻叶片的质量。同样是34m长的叶片, 采用环氧树脂/碳纤维比用聚酯树脂/玻璃纤维质量降低34%。因此, 叶片材料发展的趋势是采用环氧树脂/纤维复合材料, 特别是随功率的增大、叶片长度的增加, 更要求采用环氧树脂/碳纤维复合材料。由于风力发电单位成本随风力发电的单机功率的增大而降低, 目前世界风力发电进一步向大功率、长叶片方向发展, 除了要求提高材料的性能, 对转子叶片也不断提出更新设计要求, 进而又对材料提出新要求。因此, 环氧树脂/碳纤维复合材料在风力发电上的应用必将不断扩大。

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