风电叶片运维商机显现

“2014年到2016年期间，我国每年将有14吉瓦-18吉瓦风机出质保，到2022年将有187吉瓦的风机出质保。风电叶片维护将成后市场化风电运维的最大商机之一。”在日前举行的2015中国风电叶片设计制造与运维技术高峰论坛上，与会人士表示。

兆瓦级叶片制造形成产业链

叶片是清洁能源的风电发电机将风能转化为机械能的重要部件之一，也是获取较高风能利用系数和经济效益的基础。

九鼎新材叶片总经理何建兵表示，叶片设计、制造及运行状态的好坏直接影响到整机的性能和发电效率，对运营成本影响重大，成为风电企业一项高度重视的管理抓手。

根据公开统计数据，目前中国风电装机容量已达1亿千瓦，相当于6.5万台左右的风机装机量，并且这个数字正以每天超过30台的速度迅速增长。据悉，目前我国风场运维费用在每年5亿美元左右。彭博新能源财经预计，到2022年，年风场运维费用将增长至30亿美元。在2015年至2022年间，中国风场运维费用总计将高达160亿美元。

业内人士表示，6.5万台风机保守估计将使用复合材料100多万吨。其中环氧树脂和不饱和树脂至少50万吨，高性能玻璃纤维超过60万吨，此外，还有大量的结构泡沫材料。

据中国不饱和聚酯树脂行业协会秘书长赵鸿汉介绍，经过数年的风电行业整合，目前国内排名靠前的12家整机企业中，有5家自产叶片。独立叶片制造企业达到21家。

TPI复材集团高级副总裁、中国区总经理纪军认为，中国兆瓦级叶片制造技术发展的7年，风电行业初步形成了设计、制造、选材、装备、标准、检测、认证、运营等环节的一体化新兴产业链，在开发大型海上风电叶片和陆上低风速高强度预弯型大型叶片方面也取得了较大进展和技术突破。但就目前来讲，国内还处于初级阶段，风电产业与国际先进水平相比，仍存在不小的差距。

大型化、智能化、轻量化是趋势

赵鸿汉表示，兆瓦级复合材料叶片行业是一个极富挑战的技术型产业，伴随低风速市场和海上风电市场的快速发展，将加快我国兆瓦级风电叶片向大型化、轻量化、智能化方向发展，这对风电叶片的设计能力、新材料、新技术的应用也提出新的挑战。

“大型化、智能化、轻量化兆瓦级叶片，将集中各种高性能材料的比试和比拼，从而达到更完美的材料、结构和工艺的组合。叶片的制造在向分段组合、整体灌注成型和热塑型成型的方向发展。”中复连众公司的一位相关人士向记者表示。

据了解，随着我国风电市场的进一步发展，碳纤维、高性能合成纤维、高性能玻璃纤维和合成树脂等新材料也面临持续创新的问题。在合成树脂方面，聚氨脂改性环氧、热固性聚氨脂、纤维增强塑料等材料或将得到开发和利用。“当前在我国风电行业，新材料应用已经能够紧跟国际潮流，但是，叶片设计依然是软肋。”一位业内人士表示。

有行业专家则对记者表示：“风电叶片从750千瓦到2兆瓦甚至更大，我国都已具备完全自主研发能力。但是，我国风电产业与国际先进水平相比，仍然存在较大差距，大部分企业仍是采用引进生产许可证的方式，缺乏国际竞争力。”

纪军表示，遵循当前“一带一路”的大战略，中国风电产业要与国际接轨，持续创新和走向海外，就必须加强叶片关键技术研究，提高大型风电叶片气动设计和结构设计能力，完善叶片制造技术的先进性和轻量化。

叶片运维需统一标准规范

中广核风电有限公司运维事业部副总经理贾轶军表示，风机叶片全天候在室外运行，盐雾对它的影响比较大，对于业主来讲，最大的问题是它位于高空，维修保养更换的成本非常高，所需时间也非常长。“曾遇到叶片坏了之后，发现叶片没有库存，而且这是近两三年才生产的一种叶片，结果从找到模具到进行定损、更换用了120天的时间，对风电场影响非常大。”贾轶军举例说。

据贾轶军介绍，目前叶片遇到的常见问题是：叶片后缘局部安全系数偏小，导致后缘的开裂;出现外蒙皮严重扭曲，后缘蒙皮严重开裂;胶衣出现磨损脱落现象。此外，还有叶片遭遇雷击的事故。

业内人士告诉记者，通常而言，运行的第五年是叶片损毁事故的高发年限，这时会出现防雷指数明显降低等现象。

据了解，风机大部分是处于比较偏远的地方，更换叶片的交通成本和时间成本很大。与此同时，对坏叶片的处理也让业主方颇费脑筋。由于叶片体积大，不论是暂时储存还是就地切割，都是需要很大的财务保证能力和技术能力的支撑。

预防叶片出现损坏等事故，制造质量可靠的叶片是前提。TPI中国区质量总监郭磊认为，制造好的叶片第一要有好的模具，第二要有好的材料，第三要有良好的过程控制，包括对温湿度的控制，包括确保打胶过程稳定等。

业内普遍认为，急需规范、整合叶片维修行业，包括进一步开发维修新技术、新材料，对叶片运维进行认证、分级，制定叶片运维标准和相应规范等。

“业主也要提升主动运维能力，一方面是预防，定期检查如按月度、季度、年度执行，不定期检查如在某些时间点进行预防检查。另一方面是预测和改善。通过监测风场里面每一台风机，每一个机组在任何一个时间的风险值，有针对性的进行一些维护，甚至做到提前更换。”某知名风机整机商相关负责人告诉记者。