欢迎您访问国际能源网!
客服热线:400-8256-198 | 会员服务 | 广告服务 |

国际新能源网

新能源行业专业门户网站
您当前的位置: 新能源网 » 人物 » 风电人物 » 正文

金风科技叶片结构工程师王兴波:《风力发电机叶片的环境适应性》

国际新能源网  来源:东方风力发电网  日期:2019-04-15
  2019年4月11—12日,第五届中国国际风电复合料高峰论坛(CWPC2019)于中国重庆隆重召开。在大会专题二:精雕细琢 巧夺天工——“智能设计、智慧制造”中,新疆金风科技股份有限公司叶片结构工程师王兴波先生做了题目为《风力发电机叶片的环境适应性》的精彩演讲。
 
  以下为演讲实录:
 

 
  大家下午好,我是来自金风科技的王兴波,我的汇报分三部分,第一部分风力及环境概述,第二叶片环境适应性,第三叶片适应性的选择。
 
  第一部分概述理念。2018年整个全国的新增装机容量达到20.6GW,预计2019年新增约28GW。首先看一下这个图,第一张是关于全国风资源的分布的情况,可以看到西南、东南沿海风资源丰富相对比较好一些,第二、三、四张图主要是引起叶片结冰的现象,中间的这张图片是雷雨天的情况,右下角的图是全国的雷暴天的分布情况,这是引起我们叶片损坏比较重要的原因。
 
  中国装机的项目分布情况,分机所处的环境,第一个沙尘暴,第二就是低温环境,冻雨,青海以及云贵高原高海拔地区。还有一个东南沿海地区容易遭受台风,以及对应的一些低云层分布,和金属矿地区容易引起的高雷暴群分布。把以上所有的这些问题,可以演变成7个问题。第一个对应高湿高热以及双向紫外线的影响,第二高海拔地区对叶片气动性要求比较高,第三低,以及高雷暴区也会损失叶片,台风过境会对叶片的强度提出更高的要求。把这几个问题演变为四个方面,叶片保护防护极,材料的低温测试,第二气动设计,第三防雷设计,第四除冰设计。上升的气流会对整个风机或者局部的山头对风速以及风向改变的影响。
 
  关于材料表面防护以及材料测试方面,北方主要以风沙侵蚀以低温环境为主,南方是降雨以及表面污染为主。关于整个叶片的气动设计,首先考虑到气动设计的适应性,另外要兼顾噪声及降噪手段,以及台风工况的适应性,与普通的叶片进行一个对比,以及低温材料测试性能测试主要是进行疲劳测试,随着温度的降低,材料倾向于刚性化,疲劳性能会下降。
 
  关于防雷的要求,根据不同的微观选址的一些要求,提出基本的叶片防雷的要求。同时进行一些防雷的相关测试,这里面包括常规玻纤叶片以及碳纤叶片的测试,包括我们前缘除冰叶片。
 
  关于除冰要求,根据风厂微观选址要求,进行风场环境需求分析,进行除冰系统的设计和测试。测试完了以后,同时对除冰系统进行一个防雷防护的设计。在满足了所有的这些以后,风电叶片的发展趋向于大型化,定制化针对不同的环境,选择不同的整机配置和叶片配置,满足适应性要求。
 
  叶片适应性选择,根据不同的机位点进行风厂的设计,同时进行风厂的经济适应性分析。分析完了以后,针对不同的风厂进行叶片表面防护选择,要求是高耐磨性、腐蚀性高、冲击能力强、附着力要强,最好带一些自清洁的功能。气动性设计,叶片气动设计攻角区远离失速区域,结构设计同时兼顾风机装机的实际环境需求。防雷的设计,常规的叶片一般在夜间区域内布置就可以了,对于高雷暴区环境下,选择在叶片上的区域相对多一些。针对除冰叶片,需要在前缘额外增加防雷的防护。整机或者部件中增加传感器,采用智能控制算法,判断结冰情况,自动启动加热装置。进行除冰,可以将整个叶片降低发电量的情况下,恢复到结冰状态之前的状态。
 
  我的汇报就到这里,谢谢大家。
国际能源网微信公众号二维码
 
搜索更多能源资讯