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2014-10-16
碳纤维发热电缆很可能在绿色采暖市场“大热”
        碳纤维发热电缆,一种集节能性、环保性、安全性、实用性和家庭保健性等众多优点于一身的电缆产品,未来很可能在绿色采暖市场"大热"?! 〉绮膳?993年时进入中国,自此开始大面积推广。2011年后首都北京的城区内无集中供暖住宅,政府要求全部改用电采暖。北京、哈尔滨、沈阳等城市实际应用电采暖面积分别占16%、18%、19%。2007年全国将新增地热供暖面积30000万平米,其中5000万平米为改造现有建筑,25000万平米为新建项目。在当前能源紧缺、绿色环保的政策指导下,北京、天津及哈尔滨、西安等所有省会城市提出的规划是5年内将燃煤锅炉赶出市区。所有新建住宅禁止使用:水源热泵、地源热泵等采暖方式?! 〉绮膳谖蠢捶⒄故怯杏攀频?。当前,中国电力供需矛盾将日趋缓和,2006年中国电力供需基本平衡。从2007年开始,一部分煤炭产地为降低煤炭运输成本,大力发展火力发电,变煤炭运输为电力输送,并且国家正在大力发展风力发电、太阳能发电、水利发电、核电等,电力已出现冬季过剩现象,这就为电热采暖提供了足够空间。如今,全国各地针对电采暖纷纷出台的优惠政策,这从侧面展现出了电采暖的巨大潜力,也为碳纤维发热电缆的发展提供了无限的可能性?! ∽魑惶淄晟?、标准化的现代家居电采暖系统,碳纤维电热采暖系统主要由碳纤维地热电缆、温控器组成,铺设于室内地板层下。碳纤维发热电缆地采暖这种供暖方式早在20世纪30年代就被很多国家当作是一种非常舒适的供暖方式。在欧洲、北美、亚洲的许多国家也早已得到了较为广泛的应用。有资料显示,1994年,碳纤维发热电缆地采暖已占德国、日本、韩国采暖市场50%以上。但是,当前中国碳纤维发热电缆地采暖的铺装面积还不及10%,发展空间很大?! ≡诓痪玫慕?,运用碳纤维发热电缆的电采暖或将成为中国主要的采暖模式。
2014-09-18
国家能源局力推海上风电 逾10GW装机容量获核准
        记者从中国风能行业协会获悉,国家能源局22日下午组织召开“全国海上风电推进会”,并公布了《全国海上风电开发建设方案(2014-2016)》,涉及44个海上风电项目,共计逾10GW装机容量。据悉,国家能源局将会同国家发改委、海洋局和交通部等部门,共同研究促进海上风电开发建设的措施,推进产业下一步发展。业内人士分析,这一装机容量如果全部建成,将大大超过业界的预期。         水利水电规划设计总院一位与会人士向上证报记者表示,近年海上风电发展停滞不前,国家层面希望加快建设,会议汇集能源主管、海洋海事等各个部门,了解各相关参与方具体情况,为下一步出政策做调研。不过,他也指出,目前开发方案中涉及的10GW装机容量是各省上报项目总量,全部建成可能性很小?!爸饕俏私饩雒涣腥牒俗技苹?,电网评审等前期工作不能开展的问题?!彼?。         事实上,今年6月国家能源局就下发了《报送近期海上风电开发建设方案备选项目的通知》,要求各地上报已有前期工作基础、2016年底前投产的海上风电项目。方案显示,最终列入开建方案的1千万千瓦项目视同列入核准计划,其中包括已核准项目9个,容量175万千瓦,正在开展前期工作的项目35个,容量853万千瓦,涉及河北、江苏、浙江、福建、广东、广西、河南、天津8省。         国家能源局要求,列入核准项目,各有关部门要大力支持,特别是海域利用、海事审查、输电线路等建设条件,各部门和地方都要做好指导和服务工作。具体技术方案、施工方案等由企业自主决策,开发企业自担风险,具备条件后,报地方主管部门核准建设。         虽然海上风电标杆电价已经下发,然而我国这方面运行经验缺乏,企业信心不足。据一位参会的风电开发商企业人士透露,会上五大电企、设备企业、设计院、施工单位等介绍各自情况时表示,根据各个项目风况、场地资源情况不同,收益率在8%至12%,也有项目能否盈利不确定性较大。对此,国家能源局价格司负责人要求“哪个能做先做起来”         风能行业协会的统计数据显示,截至2013年底,国内海上风电装机仅为39万千瓦,不足规划的1/10。中信证券新能源分析师向记者分析,市场原本预期今年海上风电建成1GW,明年建成3GW,2015年达到500万千瓦装机就不错了。如果10GW装机2016年底能全部建成,数据将大超预期。  
2014-09-18
政策助力 风电板块景气回暖迎“升”机
        受国家能源局公布的《全国海上风电开发建设方案(2014-2016)》带动,风电概念获得投资者热烈追捧,wind风力发电板块成为表现最好的概念板块?;沃と斜ū硎?,随着产业结构改善、新建特高压等因素改善并网、消纳瓶颈,以及海上风电盛宴的开启,未来2-3年内风电行业将保持稳定增长态势,风电板块估值有望进一步提升。         政策暖风催生市场热情         据媒体报道,国家能源局8月22日下午召开全国海上风电推进会,并对外公布《全国海上风电开发建设方案(2014-2016)》。该《方案》涉及44个海上风电项目,共计逾10GW装机容量。未来,国家能源局还将会同国家发改委、国家海洋局和交通部等部门,共同研究促进海上风电开发建设措施,推进产业下一步发展。         《方案》的出台给风电概念带来了上攻契机。尽管昨日沪综指和深成指双双低开低走,全天跌幅分别达到0.51%和1.55%,wind风力发电指数却并未随之下跌,反而逆市上扬1.36%,位列概念涨幅榜首位。值得注意的是,98个wind概念板块中,昨日出现上涨的仅有10个板块,且大多数涨幅在0.50%以下,风力发电指数遥遥领先的态势凸显出投资者的热情高涨。         个股方面,绝大多数风力发电成分股均实现逆市上涨,其中,金凤科技强势涨停,天顺风能、银星能源、吉鑫科技涨幅也分别达到5.77%、3.98%和3.21%;整体来看,正常交易的17只成分股中有14只的涨幅跑赢沪综指。         分析人士指出,与陆地风电相比,海上风电风能资源的能量效益比陆地风场高20%-40%,还具有不占地、风速高、沙尘少、电量大、运行稳定以及粉尘零排放等优势,同时能够减少机组的磨损,延长风力发电机组的使用寿命。而且对我国而言,海上风电资源最丰富的地区主要集中在东南沿海,毗邻用电需求大的经济发达区域,还可以实现就近消化,降低输送成本,今后发展潜力巨大。再加上此次《方案》装机容量大大超过业绩预期,这也预示着沉寂多年的海上风电有望加速发展,相关设备上市公司也将迎来崭新的发展机遇。         景气度持续转暖可期         风电行业整体景气度正在回暖。2010年起,我国风电产业在经历了前期高速发展之后进入痛苦而漫长的阶段调整,直到2013年才迎来转机。根据中国风能协会数据,2013年中国(不包括台湾地区)新增风电装机容量16.09GW,同比增长24.1%;累计装机容量91.41GW,同比增长21.4%,新增装机和累计装机两项数据均居世界第一。业内人士认为,今年国内新增风电装机容量预计至少在18GW以上,乐观情况下甚至有接近20GW的可能??梢运?,装机容量的持续增加为风电产业基本面由弱向强奠定了坚实基础。         实际上,早在《方案》出台前,国家对风电产业的扶持力度就呈现不断加码迹象,而风电产业景气度的回升也与扶持政策密不可分。2013年2月,国家能源局印发《关于做好2013年风电并网和消纳相关工作的通知》,目标直指对风电产业桎梏最深的“弃风”和“并网”问题;5月,国务院发布《关于取消和下放一批行政审批项目等事项的决定》,将企业投资风电站项目(总装机容量5万千瓦及以上项目)核准权限由国家发改委下放到各地方政府,为风电投资和建设进一步“松绑”;去年下半年以来,国家还加大了特高压线路的建设,一旦上述项目建成发挥作用,风电的输送有望更加顺畅,风电利用小时数也获得更大上升空间。目前,国家能源局已经正式下发文件批复12条电力外送通道,其中明确提出4交4直8条特高压工程建设方案,并首次明确线路建设时间表。特高压建设进度明显大幅加强,也有利于风电并网能力提升。         单就海上风电而言,今年6月19日国家发改委出台《关于海上风电上网电价政策的通知》,明确了海上风电价格政策,部分已经招标或已经批准的项目或加速进行。目前,全国有17个海上风电项目已经获得国家能源局批准,主要分布在江苏、上海、福建、浙江、广东等地,此外还有28个项目正在争取国家能源局同意。分析人士认为,海上风电或成为超预期因素,带动风电行业全年维持较快增长。         投资方向上,分析人士建议重点关注风电设备厂商,尤其在海上风电具备先发优势的上市公司;此外,海上风电对海工需将大幅提升,在这一业务领域具备较强实力的公司也值得注意。但鉴于今年风资源相对往年较差,发电小时数回落拖累风电站盈利能力,投资者应对下游风电站运营个股保持警惕。  
2014-08-13
海上风电将“直挂云帆济沧?!?/div>
         在千呼万唤中,海上风电上网电价始出来。         日前,国家发展改革委发布《关于海上风电上网电价政策的通知》。寥寥数百字的通知,却如同飓风,在业界产生极大的轰动。在《通知》一文中,规定,“2017年以前(不含2017年)投运的近海风电项目上网电价为每千瓦时0.85元(含税,下同),潮间带风电项目上网电价为每千瓦时0.75元?!?nbsp;        以煤炭石油为典型代表的能源因其非可再生以及污染环境受到有识之士的诟病。风能、太阳能等可再生能源有着传统能源不具备的清洁无污染。随着人们向海洋要效益,海洋的开发使得海上风电越来越受到人们的重视。         那么,在这种背景下,目前我国的海上风电行业现状如何?海上风电上网电价将会给风电行业带来哪些机遇?对于风能行业来讲,应该怎样更好借助该政策发展?         当前装机容量离规划目标相去甚远         关于海上风电产业,有这样两组看似“矛盾”的数据。         根据《2014中国风电发展报告》显示,截至2013年底,我国海上风电投产约39万千瓦,居世界前五位。又据中国风能协会的统计,截至2013年年底,我国海上风电建成装机容量42.86万千瓦,仅占全国风电装机总容量的约0.5%。         从一定程度上,这两组数据反映了我国海上风电产业的一些状况。         近些年来,包括海上风电在内的风电产业的快速发展,与相关政策大力扶持密切相关。除了《可再生能源法》,还有《风力发电科技发展“十二五”专项规划》《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》《可再生能源发展“十二五”规划》等多部法规出台。         在这次专门针对海上风电上网电价政策的通知中,除了明确规定非招标的海上风电项目上网电价外,还鼓励“通过特许权招标等市场竞争方式确定海上风电项目开发业主和上网电价?!?nbsp;        在中国可再生能源学会副理事长孟宪淦看来,目前我国海上风电基本处于示范阶段,规模很小,产业链尚不完善。海上风电设备研制时间不长,质量有待提高,海上风电工程施工和海底电缆的制造设施都需要经验的积累和提高。         孟宪淦认为,海上风电涉及海上航运,海上养殖,国防建设等政府多个部门,彼此协调和管理缺乏权威部门统筹和规划?!?013年,我国海上风电建成39万千瓦,离’十二五’规划的500万千瓦目标甚远?!?nbsp;        合理价格将成产业起飞的“第一推动”         此前在接受媒体采访时,中国风能协会秘书长秦海岩认为确定标杆电价是发展海上风电的基础性工作,“这样开发商就可以根据标杆电价确定投资行为”。有业内人士乐观预测,在海上风电定价标准发布后,国内海上风电装机将进入快速增长期。         “在经过了2010年之前几年的快速增长期后,我国风电行业发展目前进入了稳定增长阶段,风电开发、风电制造企业发展步伐和节奏都有一定的掌控,较为理性?!惫曳⒏奈茉囱芯克芯吭笔杯Z丽这样说。         “我们在去年做了海上风电的经济分析,对比我们的研究成果,我觉得这样的价格水平是比较合适的。如果从单个海上风电项目角度,经济性差距很大,有多个影响因素,如离岸的距离、水深、海床条件以及海上风能资源的差异?!笔杯Z丽认为,从项目开发角度,无论是陆上风电,还是海上风电,市场都是开放的,各类开发企业享受的政策是一样的。招标可以作为一种发现价格的手段,符合市场竞争的原则。         时璟丽进一步说,目前陆上风电市场成熟,风资源情况、设备成本、运营成本和价格明确,处于稳步发展阶段。海上风电是可再生能源又一新兴领域,通过制定合理的电价政策可以启动一批项目,从而带动海上风电市场启动、成长和大型海上风机制造业的发展。海上风电发展可能较陆上风电复杂,影响因素更多,所以通过项目启动,才能发现问题并加以解决。         当然,基于实际成本和收益,不少风能企业希望海上风电上网价格能高一些。孟宪淦介绍说,欧洲陆上风电单位千瓦投资约1000欧元,而海上风电在2000至3000欧元。德国、丹麦、英国等国海上风电上网电价在每千瓦时1.1至1.6元。         从2007年到2012年,我国海上风电单位千瓦投资在15600至26600元,而陆上风电单位千瓦投资在8000元至10000元。我国陆上风电上网电价是0.51至0.61元?!翱悸堑胶I戏绲绶⒌缧∈笔哂诼缴?,我国海上风电上网电价应高于每千瓦时1元?!?孟宪淦建议。         三步走,形成规模实现市场化商品化         现如今,我国面临节能减排的巨大压力??梢栽ぜ氖?,风能在内的可再生能源将有勃勃生机。在未来,海上风电无疑将有着无限的契机。         “根据发展可再生能源的经验来看,海上风电在未来可以分成三步走?!?孟宪淦指出,第一步是要形成规模,这也是打基础的阶段。海上风电基础设施的质量必须过关,相关政策要落实,管理体制要理顺。有了规模了,我们才能够看到它的前景,才能取得一些经验,并初步证明它可以进一步发展了,有市场开发的基础。目前我国的海上风电仅仅处于起步阶段,应该朝向形成规?;姆较蚺?。第二步,我们通过政策推动形成一个市场化。最后则是商品化的过程。         孟宪淦认为相关政策应为海上风电创造宽松的氛围,并且使得海上风电能够形成一定的规模,在有了这些基础后,引入竞争机制,才能逐步往前走,“当然最终还是要根据市场来检验?!?nbsp;        可实现盈利,产业今年有望规模启动         “海上风电是个技术含量很高的行业。企业要想进军海上风电,要有着可靠的技术基础和好的技术支撑?;〖际醪痪弑傅幕?,不应该盲目跟风。我们需要更多理性,尽可能减少浪费和损失?!泵舷茕扑?,海上风电市场的质量要求比陆地风电市场要高,海上风电的技术要求较高,维修相对困难。在时璟丽看来,我国风电发展形势较好。据中电联统计数据,目前并网装机容量超过7500万千瓦,2013年上网电量超过1400亿千瓦时,无论是风电市场还是制造业都位居世界第一。根据规划目标,2015年风电累计装机容量达到1亿千瓦,2020年达到2亿千瓦,从现在项目储备的情况看,2015年实现并超过1亿千瓦装机基本没有问题。         时璟丽认为,海上风电是近期发展的重点之一,目前海上风电累计装机容量近40万千瓦,主要分布在江苏、上海和浙江。随着电价政策的出台以及项目协调管理工作的不断推进,预期2014年海上风电有望规模启动。         “在全国海上风电统一电价政策下,一些风资源、建设条件比较好的项目是有经济性的,开发企业在这样的价格下可以实现盈利?!笔杯Z丽说。
2014-07-10
国产碳纤维叶片时代将至?
         一边是成本略低的玻璃纤维,一边是重量更轻的碳纤维,成本与重量如何取舍,材料与技术怎样演变,75米叶片承载的挑战并不轻松。           2014年开春,75米叶片在中复连众低调下线。在我国风电前两年发展不畅,且海上风电开发还未取得突破性进展的背景下,这样的动作不禁令人唏嘘:一是我国海上风电是否将有新的突破;二是本已保持着本土厂商叶片产品长度记录的中复连众又推出更长的产品,目的何在?         中复连众总经理乔光辉在谈到这两个问题时,向记者表达的更像是一种决心:         “中复连众作为风电行业坚定的参与者,相信行业即便暂时碰到点困难,也无法掩盖风电这种可再生能源的发展前景?!鼻枪饣运?,“另外,去年的一些信号说明海上风电的发展尽管步伐还不确定,但有加快的可能,因此有必要推出这个产品?!?         姑且抛去该叶片下线的结果不谈,只从该叶片较长的研发进程上看,其诞生很符合中复连众历年的产品研发规律,有很强的合理性。         在2010年推出62米5兆瓦叶片后,中复连众根据客户需求,通过结构的重新设计,将其升级为6兆瓦机组配套产品,但其技术经济特性“不见得是最理想的?!币虼?,该公司早就开始了更长叶片的开发。         另外,开发75米叶片也与相关整机商的产品步伐有关。该叶片的开发正是某海上风电场开发项目的一部分,且早已确定了目标用户?!爸懈戳谝灿芯赫允?,甚至包括外企,用哪家的叶片还需要通过检测确定?!鼻枪饣运?。         乔光辉所提到的项目位于上海,已经确定的整机商正是中复连众的传统合作伙伴,与中复连众曾相互成全为各自领域的佼佼者。但与此同时,该项目中开发商也非常关注机组的选型,甚至对零部件企业也有要求。         中复连众对这款75米叶片的设计,可以追溯到2011年,但因为整机商最终选择了改款的62米叶片进行配套,使其研发工作有所推后?!傲硗夤诘暮I戏绲缦钅恳惨恢痹谘悠?,没有什么大的突破,促使叶片开发进度拉长?!敝懈戳诟弊芫砹跷郎馐?。         在75米叶片的研发过程中,中复连众于2007年在德国设立的SINOI公司因具有较强的科研能力,对这项工作给予了一定支持。但在具体的设计上,则主要是与另一家德国设计公司合作完成。中复连众在其中所参与的内容,主要体现在结构设计、材料测试、选型、工艺设计、模具设计和制造等方面。         重点参与结构设计,中复连众来说有一定基础。早在研制62米叶片时,该公司就采用了类似的手法,既规避了数千万的投资风险,又保证了公司内部具有结构设计调整能力,为后续产品推出打下基础。例如,其为湘电风能所配套的62米叶片,就与为华锐配套的62米叶片在结构设计和连接方式上有一定的差别。         刘卫生介绍,国外设计公司的设计一般比较保守。这也正好符合中复连众更加关注产品质量的理念。虽然重量不太轻,但可以获得更多的发电量和更高的可靠性。         除了长度外,75米叶片所使用的材料在国内也属于一次突破性的尝试。事实上,中复连众此番推出的75米叶片,并非只是采用玻璃纤维材料的产品,同时还有一款碳纤维的设计。这样做的目的,是对两者进行一系列的对比试验。这些对比主要体现在材料、制造工艺、重量、成本以及性能等方面。         在该款叶片的研制过程中,材料厂商的参与和材料来源极为重要。         据了解,中复集团内部不但有中复连众这样的玻璃纤维产品生产企业,也拥有碳纤维产品制造企业,同时,中复连众也在制造碳纤维复合芯导线,对于碳纤维产品的研发具有先天优势。因此,出于对未来大批量产品成本的考虑,中复连众在对75米碳纤维叶片进行选材的过程中,对数家材料厂商的产品进行了对比检测与评价,意图在进口与国产材料中进行最优化的选择。         最终,处于保守起见,中复连众选择了以进口为主、国产为辅的配料方案,将国产材料与进口材料配合使用。         “大量测试的结果表明,国产材料没问题,目前主要考察稳定性。国产材料来自于集团内部,风电行业如果用了,使用量将比较大?!绷跷郎?。         同时,制造工艺的突破也使得碳纤维叶片与玻璃纤维叶片在诸多方面更加接近。         资料显示,目前所出现的碳纤维叶片,主要以在主梁上使用碳纤维为主。据中复连众连云港叶片厂长任根群介绍,风电叶片主梁的作用主要是增加强度和刚度,相当于船的龙骨,人的脊柱。无论叶片长短,主梁至关重要。而在大叶片上使用碳纤维主梁的想法,中复连众的管理层很早之前就有所考虑。         “在2011年我们就想在62米叶片上使用碳纤维主梁,制造工艺为预浸料技术?!绷跷郎傅?。         但由于多种原因,预浸料工艺最终未能在62米和75米叶片中使用。而在75米碳纤维叶片的主梁上,中复连众采用的是了另一种碳纤维制造工艺——真空灌注。         “碳纤叶片的真空灌注工艺与玻纤叶片的工艺非常接近,等于避开了预浸料环节。这主要得益于选择了一种合适的树脂体系,但它与做玻纤叶片的树脂还是略有差别,需要更长的灌注时间和更小的粘度,应该说75米碳纤维叶片是由于工艺的突破而获得技术上的进步。用真空灌注工艺做成碳纤维主梁,中复连众在国内应该说是第一家?!绷跷郎?。         然而,以真空灌注工艺生产出的碳纤维主梁,在拉伸性能、弯曲模量方面与使用预浸料工艺的产品相比还有差距,因此为了保证性能而使用了更多的材料。这一点被直接反应在主梁的重量上:一只75米叶片所需的两根碳纤维主梁,采用真空灌注工艺的重量比采用预浸料工艺的重约700公斤。         虽然未使用预浸料工艺,但即使用了真空灌注工艺制造碳纤维主梁,其投入也是巨大的。据测算,一只接近2吨的主梁,其材料成本即达到40万左右。而且由于制造主梁的碳纤维织物不能重复利用,在进行研制的过程中有废弃的可能。同时,由于采用真空灌注的模具成本也比较高,从而产生了一定的投资风险。         在碳纤维叶片与玻璃纤维叶片的比对中,重量是最为的关键的因素之一。         “随着叶片的大型化,使用碳纤维是有必要性的,因为叶片减轻了重量的同时,也减少了对其他部件的载荷要求。但碳纤维价格高,处于中国市场不得不考虑成本问题,所以75米碳纤维叶片推向市场会有来自成本的一些压力。因此我们也做了玻璃纤维产品,想通过对比看看玻璃纤维的产品是不是虽然重一些,但成本也低一些,市场会更容易接受?!鼻枪饣运担骸巴?,我们也想了解碳纤维产品重量的减轻,对整个机组提高效率和降低成本有多大好处,期望在实际应用当中相互比较一下两者的区别?!?         根据测算,叶片越长,使用碳纤维材料就越有优势,因为碳纤维材料不但轻,而且强度很高,从而在使主梁重量有效降低的同时,还可以使叶片其他部分减重。更高的强度促使被减轻的重量在更长的叶片身上几何式增长,从而使更长的叶片在使用碳纤维材料时,综合成本更低。         虽然理论如此,但刘卫生坦言,按照几年前的设计理念,长达75米的叶片使用玻璃纤维材料几乎不可能,但现在看来,即使是用了也无非是重了一些。         据介绍,75米碳纤维叶片比相同叶型的玻璃纤维叶片轻约7吨,3支叶片合计减重约21吨。虽然这已经是一个相当引人注目的数据,但由于6兆瓦机组的其他部件远远超过了这个重量,对于一些不同设计理念的整机商来说,意义或许并不太大。         例如国外某整机商,宁愿将机舱和基础等机械部分做重一些,采用分段叶片,也不去通过材料的改进换取更轻的重量,这与整机商的整体设计理念有关。         在进行重量对比的同时,成本也是两类叶片对比的另一要素。         目前国内用户对碳纤维叶片的产能、技术、可靠性等诸多方面缺乏充分了解,首要选择是玻璃纤维叶片。如果碳纤维叶片的价格超出玻璃纤维叶片过多,重量却比其轻不了太多,那么它将很难获得市场认可。         实际上,中复连众在很久之前就曾试图通过对比试验,核算碳纤维叶片与玻璃纤维叶片在重量和成本之间的差异。但由于叶片重量、强度、价格经简单核算差距明显,一直不存在可比性,直到当下这样的对比才有意义。         “在40多米到62米的叶片上都想做碳纤维主梁,但觉得与玻璃纤维叶片相比成本差距明显,现在相对来讲是一个比较好的时机,初步来看我们认为值得做了?!绷跷郎?。         除分别制造75米玻璃纤维和碳纤维叶片的目的为对比试验外,中复连众对该叶片的制造过程本身就是获益匪浅的,在制造能力方面有了全面的提升。         “除了科研能力的提高外,75米叶片的研制也提高了中复连众的制造能力?!鼻枪饣远约钦咚?。         75米叶片的制造过程,与常规风电叶片并没有本质差别。从操作层面上来看,第一步是制作玻璃纤维或碳纤维主梁预制件,然后是在模具上根据工艺要求一层层的铺设玻璃纤维织物等,进行真空注胶,固化后安装筋板、合模。         在这个过程中,75米碳纤维叶片与常规叶片略微不同的步骤体现在几个细节上。首先是碳纤维主梁的制造,其次是加热方式不同,此外是需要更多人员参与。         记者对两只预制生产的碳纤维主梁观察发现,其两边较为轻薄,中间明显增厚,制造该主梁的模具就放在预制件的旁边,为玻璃纤维材质。据任根群介绍,整个碳纤维主梁浑然一体,是通过数十层碳纤维织物铺出来的,每层织物的起始点和终结点,乃至长度都不一样。根据受力点不同,设计要求最长的一层织物长近73米,短的也在50米以上。         据介绍,75米碳纤维叶片的模具在几年前就已经制造完成,但当时是按照预浸料工艺的要求制造的,在确定使用真空灌注工艺后,技术人员对该模具的加热方式和设备进行了改进。同时,中复连众使用班组作业的方式提高了作业效率,生产该叶片仅比生产常规叶片增加10位工人。根据目前的产能,中复连众制造一只75米叶片大约需要一周时间,如果遇到时间有限的大批量订单,其制造效率主要会被限制在只有一套模具上,需要再增加模具数量。         “它对工人的操作技能要求更高,使得工人技术能力也有提高。在该叶片上使用的一些改进,小叶型也能够用上?!比胃核?。         另外,该叶片也考验着中复连众的生产空间和运输能力,在这两个方面,其连云港叶片工厂发挥了重要优势。         据记者观察,由于还未喷刷涂料,已经生产出来的75叶片无法放在连云港叶片工厂的空地上,而是架在车间里。这样一个长120米、宽30米的车间,也只能放下一套模具和一只叶片。中复连众连云港叶片工厂占地达688亩,仅此类大小的车间就有数十个,虽然隐性的生产和存放成本颇高,但对于该工厂来说,生产和存放大量的75米叶片,也并非难事。         此外,由于该基地临近港口便于海运,3.6兆瓦和5兆瓦叶片也在此处生产。虽然75米叶片比62米叶片长出不少,但经过测算,由于叶片所占的宽度还在可承受范围,未来该叶片的运输仍将采用与62米叶片相同的方式。         “陆上运输车为特种车辆,前后分为两节,中间有杆子相连。虽然从这里到港口开车不到一个小时,但运75米叶片是一个很费劲的工作,需要专门的一个团队去指挥,昨天我们刚运走一只62米叶片?!比胃核?。         中复连众75米叶片的下线,为国产碳纤维叶片与玻璃纤维叶片之间的对比提供了有益尝试,为大叶片选材、碳纤维叶片的产业化研究提供了依据。也正是在此同时,中复连众的科研水平和制造能力也得到了一定的提升。         据了解,中复连众正在建设10兆瓦风电叶片试验台,以形成对“超长”叶片进行测试的能力。不久的将来,这里或将迎来比75米更长的叶片。
2014-06-19
我国兆瓦级风电机组与万吨级海水淡化设备技术匹配成功开创国际先例
        5月19日下午,记者从大丰市非并网风电淡化海水示范项目新闻发布会上获悉,由微电网技术构建的非并网风电·海水淡化集成系统首台生产线成功调试出水,该系统将风力发电技术与淡化海水技术进行集成创新,特别是兆瓦级风电机组与万吨级以上大容量海水淡化设备相匹配的集成系统属首创技术,在国际上尚无先例。         据项目负责人介绍,非并网风电既能解决风电上网、脱网、弃风等难题,又能将绿色能源直接应用于海水淡化,可以减少网电所用燃煤消耗,减少温室气体排放量,不但具有可观的经济效益、而且具有良好社会和环境效益,“特别适用于孤岛等缺水、缺电地区,可有效解决海岛、沙漠等偏远地区的能源和淡水供应问题,可以说在全球能源及淡水资源双紧缺的情况下,这种技术集成具有十分重要的战略意义?!?         记者了解到,非并网风电淡化海水示范项目的核心技术在于自主研发并应用了世界首台套大规模风电直接提供负载的孤岛运行控制系统,即在没有任何网电支撑的情况下,由1台2.5兆瓦的永磁直驱风电机组、3组储能蓄电池及1台柴油发电机为主形成微网供电系统,经微网能量管理系统协调控制,向海水淡化装置提供稳定的电能。海水淡化装置由3套系统并联组成,可根据风电机组的供电情况逐套切入或切除。         示范项目的相关技术人员还介绍说,经过三级反渗透的海淡水样送上海市质量监督检验技术研究所、中国检验检疫科学研究院综合检测中心两家国内权威机构检测,所有指标检测结果均符合《瓶(桶)装饮用纯净水标准》和《饮用天然矿泉水》国家标准。产品水具有海洋天然小分子团结构特性,更易于人体吸收。据悉,接下来,示范项目将朝着市场化、产业化方向发展。按照公司化规范运作,在后续的项目建设中,重点进行技术提升,提高设备国产化率,同时开发系列化产品,拉长产业链。如开发不同容量的瓶装水,碱性离子水、运动水、母婴水、化妆水等不同功能用水,满足不同消费群体需要?!拔颐腔挂⒄勾笫湟合钅?,将各级海淡水经过严格处理后分别作为大输液项目的冷却水、原料水;发展浓盐水综合利用产业,通过“吃干榨净”的办法,实现浓盐水“零”排放,提高经济效益?!贝蠓崾形笔榧?、市长陈平向记者介绍说。
2014-04-24
中复连众:一个独立叶片商的三个关注
        新年始伊,中复连众迎来了两个值得庆贺的事情,首先是75米碳纤维叶片顺利下线,其次是该公司2013年的叶片销量稳中有升。但中复连众总裁乔光辉,仍在为三个问题深入思考着:一是整机商自产叶片带来的竞争压力,二是叶片不断加长造成的成本高企和浪费,三是行业整条资金链未见松动。         实际上,几乎所有的独立叶片商都面临着这三个问题,但关键在于谁能解决好。           拓空间         整机厂商自产叶片已不是一朝一夕的事。纵观国内外,叶片都曾在产业发展初期成为制约整机产能的罪魁祸首。因此,很多整机厂商都曾大幅新增或提高自产叶片产能,这在很大程度上,限制了独立叶片厂商的发展。         “行业发展到现在,整机商绝大多数都有自己的叶片制造能力,但也并不完全依赖自己的叶片供应。因此独立叶片厂商虽然压力大,但仍有一部分发展空间?!鼻枪饣运?。         这似乎在市场竞争恶劣的前提下,给了如中复连众这样的独立叶片厂商一些希望。但乔光辉更看重的是一些新的市场趋势。例如,随着产能的提高,整机厂商自产叶片早已从为满足产能和交货时间的需要,转变为对降低产品成本和掌握全套技术的关注。         然而在现实中,整机厂商自产叶片却未必能够真正降低成本。随着叶片规格变化的速度越来越快,以及个性定制化服务所占比重的增加,叶片模具成本成为一个绕不开的问题。据了解,如今的叶片模具使用量在2至3年间便开始减少,甚至于被淘汰,使得一家整机商所需的该款叶片数量,不一定能够满足该公司自制叶片模具成本的财务指标。         在这种情况下,独立叶片厂商反而能集合多家整机商的需求,提高模具使用率,从而聚集市场需求,获得规模效益。         与此同时,“中复连众也在与整机商进行更紧密的合作,通过技术手段为叶片升级留一些空间,降低对叶片后续升级的投入成本。比如一个模具可以做某长度的叶片,未来在做其他长度叶片时,能不能利用上该模具?!鼻枪饣蕴傅?。         显然,乔光辉与其执掌的中复连众在这个问题上已经能够看到一些行业变化。虽然很难说金风科技在2012年将天和叶片利用股权交易的方式出售给中材是完全为了降低成本与加强合作的需要,但在2013年整机商自产叶片的意图与趋势已经有所收敛。         “我还是相信那句话,专业化发展同分工合作是行业发展的大方向。作为一个现代企业,不可能什么配套都自己做,风险很大?!鼻枪饣砸哉庋牟虏馕钦咦芙崃怂杂谡套圆镀乃伎迹骸安桓宜翟?,在3到5年间,整机商自产叶片的份额应该会有所降低?!?           降成本         提到叶片成本,就很难绕开叶片被不断加长的事实。         过去的2013年,颇为引人关注的是对低风速市场的大力开拓。曾经最吸引投资的北方大基地风电开发,因为受到弃风、限电等电网限制,而在2012年后显得有点疲软。南方的低风速地区由于靠近用电负荷中心,电网消纳能力较强,受到越来越多的重视。         然而,安装于低风速地区风电机组的显著特点,是对叶片的加长。以容量为1.5MW的机组为例,风轮直径由曾经的60米、66米、70米、77米一路增大到82米、86米、87米、89米、93米,甚至已有厂商推出达97米的型号。         随着叶片加长,风轮直径增大,风电机组的捕风能力也有所提高。但由于我国风电机组销售以单位功率报价为竞标依据,使得整机和叶片商不得不自己消化因加长叶片而带来的成本压力。         “在低风速叶片方面连众做的不是最早。但为顺应市场潮流,也进行了这方面的开发工作?!鼻枪饣运?。有资料显示,中复连众已经为多家整机厂商供应低风速叶片,其中既包括1.5MW的产品,也包括2MW的产品。         然而,整机厂商无限制地加大叶片长度与风轮直径,极易陷入对风轮直径的竞赛中,促使叶片产品的生命周期迅速缩短,造成了资源浪费。         “一副叶片模具的寿命还没到,产品的生命周期已经结束了,某个长度的叶片模具还没怎么用,却被迅速‘淘汰’。这是一种资源的浪费?!鼻枪饣灾赋?。         因此,除了顺应市场需求,推出针对性产品外,中复连众也在通过一系列的技术手段,如设计新的翼型、使用新的材料等,在保证质量的前提下,既满足增长叶片的需要,又合理控制成本。         除此之外,乔光辉则建议整机商应采用多种方式提高产品竞争力,而不是一味的加长叶片:         “整机厂商已经意识到,叶片不断加长形成了恶性竞争。此外,也应该多考虑怎样通过控制策略等方面的改进,提高整机发电效率。现在业内往往简单、直观地讨论整机产品的风轮直径,使大家形成‘叶片长发电就高’的映像。因此整机商也应该考虑如何去引导客户?!?           抓技术         2011年后,受宏观经济增速放缓和弃风限电等问题的影响,风电开发商企业的资金流通能力明显下降,并向产业上游传导,使整机商和零部件企业的流动资金也难以盘活。资金回收难度增大和装机量降低的两相结合,给中复连众一类的独立叶片商的财务成本增加了不少。而对于中复连众来说,曾经的大客户华锐风电的装机量降低也产生了一定影响。         然而,中复连众很难像整机商那样暂时拖欠上游货款。乔光辉强调,中复连众为了保证质量,主要原材料由规模比较大的供应商提供,而这些供应商对货款要求严格。         那么,在如此的市场环境下,中复连众做了什么,才使得其2013年的产品销量不仅没有降低,反而有所增加?         首先是“不忘老朋友,结识新朋友”。中复连众利用自己在技术力量、生产能力和市场影响力等方面的优势,在与老客户继续保持合作关系的同时,开发了一些新客户。         “中复连众与欧洲整机商合作直接出口叶片,国内新老客户的供应量也有所增长,使企业的销售总量并没有减少,反而是有所增加?!鼻枪饣运?。         其次是投身细分市场。除大力推出低风速叶片外,中复连众也通过对新材料和设计的运用,继续保持在海上风电叶片市场的优势。         作为最早批量供应海上风电叶片,且国内独立叶片厂商中唯一一个装有5MW以上容量风电机组叶片的厂商,中复连众的研发团队也持续关注着新技术和新动向,并对分段叶片和碳纤维叶片等不断进行技术积累。其中中复连众正在大力研究的碳纤维叶片技术,不单单只是对材料进行了改变,更在材料变化后的载荷计算、结构、成型工艺等方面,解决了不少技术难题。         乔光辉向本刊记者透露,中复连众的75米碳纤维叶片已经进入生产程序,样品已经问世。有专家认为,中复连众的75米碳纤维叶片将使得中复连众继续保持其在海上风电叶片的领先优势,并同时打破两项国内纪录,首先是成为国内已下线最长的叶片,其次是使用碳纤维材料的国内最长叶片。虽然前一个纪录往往更吸引人,但后一个纪录对于叶片厂商来说形成了技术突破,将更有价值。因为使用碳纤维材料的叶片,在同样的模具和形状的基础上,能够比玻璃纤维叶片轻20%以上,从而降低载荷,为制造功率更大的风电机组打下基础。         同时,上级也给予中复连众以充分的支持。作为中国建筑材料集团的下属企业,中复连众坚决执行集团的“三新战略”——新材料、新能源、新型房屋。在该战略中,中复连众与新材料和新能源有着紧密联系,从而使其服务领域定位在以能源和资源产业为主。         “也就是说,中复连众将风电视为一个长远业务,以人员队伍、技术创新为基础配置资源?!鼻枪饣郧康?,“行业可以放心,中复连众有这样一个战略定位,无论是在对过去的市场服务,还是在未来的业务发展中,都是一个可靠的伙伴?!?/div>
2013-12-09
关于我国电线电缆行业转型升级的几点思考
       中国是世界上最大电线电缆生产国,全球名列第一的年7000亿的产值。电线电缆产业发展迅速,对工业经济的支撑作用日益明显。根据资料显示,近十几年来,电线电缆行业产值年增长达15%以上,受金融?;跋旒趸毫说缦叩缋赂咚僭龀?,一些新兴产业如多晶硅等投资过热,对线缆行业重复建设也敲响了警钟,行业转型升级势在必行,那么电线电缆业转型升级靠什么呢?重视"软实力"的提高是关键,"软实力"已成为企业竞争力的灵魂,是企业真正的核心竞争力。       第一、标准是我们的短板       标准,既是产品技术的综合表现,也是竞争策略的技术手段。当我们和世界制造强国叫板的时候,当我们的目光开始投向全球经济的时候,当国内的生产制造能力出现结构性过剩、众多的规模企业开始进入国外市场的时候,我们发现国外经济体制除了有一系列的贸易?;け诶葜?,还往往通过技术标准的制定来设置技术壁垒。技术壁垒同样让我们付出足够的生产成本和推销成本。盘算下来,我们可能还是赚的劳动力的辛苦钱。进入美国市场要通过UL认证,到欧洲去,要符合欧盟标准;甚至有欧洲某产业标准机构每两年就要修订一次标准,然后推出一个新版本,目的很明确就是让你围着他们制订的标准转。这就是他山之石。       与中国不同的西方国家是一个完全的私有制国家、"IEC"标准的前身最初也是诞生在单个企业主地盘的产物。       只不过他们较早的具有市场竞争、国际竞争的战略意识而已。意识的觉醒,是民族差异、地区差异的重要因素之一。我们不反对跨国公司来华竞争,但我们同样要学会和他们竞争的技术谋略。如果中国自己国际招标的大项目,也设定符合"GB"的技术条款,今后的市场竞争优势就会明显体现出来。问题的关键是我们的标准远远跟不上新兴产业、新兴市场的需求变化。具有产业发展前景的风电、核电、光电复合、智能电网等一大堆的前沿产品都没有"GB"标准的前期介入。市场和企业的关系犹如水和鱼。虽然我们也黯熟市场换标准的可能,我们也不需要埋怨"GB"是否跟得上中国经济发展的节奏,为了电线电缆庞大的市场,也为中国线缆经济融入全球市场打好前站,我们需要的更多的标准竞争意识和民族担当的责任意识。       第二、注重自主创新,强化专利意识       专利和创新意识是软实力的具体体现。我国目前还处在工业化中期,在创新能力上面临着新的考验。       目前,国内企业的拥有含金量较高的发明专利比较少,实用新型专利比较多;可跨国集团往往申请的专利一般都是发明专利,可以看出国内公司与跨国集团的差距所在。另外,资料显示,如果按照人均计算,我国专利仅为发达国家的0.14左右。由此可见,我们提高专利的申请很有必要。       一般情况下,行业排名靠前的骨干企业,专利数据上升速度也比较快,技术优势也明显凸显。相反,在经营过程中,对知识产权?;げ恢厥拥钠笠?,企业需要维权等方面就会遇到不少困难,值得注意的是企业要结合电缆行业产品目前现状,拓宽开放的科技视野、关注世界电线电缆行业自主技术的创新源头,整合信息资源,不遗余力地推进技术创新,从而拥有更多的自主意义的专利技术、专利产品。       同时,将专利技术与生产有机结合,提高专利成果转化率,专利技术最终要转化为生产力,有效提升了企业竞争力。       产学研结合与加强人才队伍建设电线电缆企业的发展,科技是支撑,人才是关键,要加强创新型人才队伍建设。只有把科技作为核心推动力和重要抓手,才能切实转变经济发展方式,赢得未来发展的主动权,如果说技术创新是企业发展的生命,那么人才是技术创新的原动力。       目前,线缆行业综合素质好的技术性、综合性人才奇缺。究其原因是诸多企业都想让人才拿来就派上用场,却很少注重对人才的培养,人才流失已严重影响电线电缆行业向国际市场进军的步伐。对于刚毕业的电缆专业的大学生来说,他们学的理论知识的确不少,因接触的实际不多,进入工厂后,应对实际问题的时候往往显得手忙脚乱,力不从心,出现很多错误的分析判断,也许会人为的给公司造成了一定的损失,这个时候公司就感觉这个人能力不强水平有限,不再给予他提升的空间,不再作为培养对象放手在重要岗位了,很不利于人才的成长;也有的技术人员能力在岗位上得不到自由发挥,领导过多干预,技术创新的积极性、创造性明显减弱,行业类似这样的情况很多。在技术人才上往往会出现断层现象。特别是拥有较高技术研发动手能力的学科带头的人,以及既具备科研开发能力且有较强组织协调能力的科研管理人才很少。       在企业经营过程中发现,科研和生产脱节,是企业司空见惯的问题。其中根本原因,就在于科研和生产两大部门的利益取向不一致,进而导致研发单位和企业之间缺乏共同语言,常?;ビ蟹⑸?对牛弹琴"的感慨,实质上也是考验综合性人才沟通能力的表现,如果大家沟通到位,其实目标是一致的,研发出新产品,可见人才能力的发挥表现在各个细节上,人才综合素养是多么的重要。       瞄准市场,加大产学研合作体系建设、加速重大项目的产业化进程推进尤其重要。企业要与知名行业研究所、科研院校等单位合作,采用深度融合机制,建立科技资源共享机制,这样,科研院所与企业发挥各自的优势,相互协作,建设核心研发团队,充分吸纳和利用国际创新资源,使产品技术性在国际上更有优势,为企业科技发展增添新动力,在调整产业结构方面迈出新的步伐,推动我国线缆科技事业赶上和超过世界先进水平。       第三、倡导绿色环保、电缆材料再利用       提倡"绿色生产"的理念,绿色理念不但根植于广大企业家的头脑中,也付诸到了行动中,严格绿色生产标准,把绿色、环保、安全的理念融入产品研发、生产、营销的各个环节之中去;资源是有限的,也要发展循环经济为建设节约型社会做出贡献。       电线电缆工业中,全世界每年在生产过程中产生的废弃物即有500万吨?;褂谐て诖娣诺牡缋虏?,堆放数量的10%会被变成废弃物,这不仅对环境造成污染,而且极大地浪费了自然资源。人类曾经引以为豪的高速增长的GDP,也因环境污染、气候变化而"大打折扣",各国曾呼唤"绿色的GDP"的发展模式和统计方式,目前电缆材料的再生利用如铜、铝的再生利用率达95%以上,聚氯乙烯和聚乙烯的再利用率仅为3%。       记得几年前,中国电工技术学会电线电缆专业委员会学术年会召开,电线电缆工业提出以"资源节约型、环境友好型、为社会做贡献"为主题,从循环经济、节能降耗、绿色产品设计等角度展开了论证。       通过企业两年来自身努力,在资源节约方面取得了一定的成效,低烟无卤环保型电缆得到大量应用,但是以后要走的路还漫长。       我们要着眼于技术创新多关注原材料的可持续利用,减少环境污染,才能有效提高资源的利用率、降低成本;使得我国再生资源回收利用良性发展,促进低碳经济发展??梢栽ぱ?,哪个企业在这方面做得好,成为电线电缆行业的领跑者将指日可待。       转型与民营企业的社会担当       大家知道,从全球看,企业价值观经过了最大利润价值观、经营管理价值观和企业社会价值观三个发展阶段。今天,利润最大化的传统价值观正在逐渐被与企业社会共赢的现代企业价值观所取代?;5鄙缁嵩鹑?,从单纯的关注繁荣、经济增长转向关注社会总体和谐繁荣。       一个企业的社会责任担当不仅仅是慈善,企业的社会责任表现在能为社会提供更优质的产品和服务,降低能耗,绿色环保、扩大就业机会、共建和谐等很多方面。企业家与社会的关联正如中国与世界的关联,从实现财富梦想开始转变为引领社会风尚的企业,会得到社会的普遍认可。树立企业家的社会公众形象,有利于树立和弘扬企业的文化理念和核心价值,有利于吸引人才和促进企业的可持续发展。别忘了,担当社会责任,也是企业的"软实力"。
2013-10-25
风能展技术论坛(三)—大型海上风机叶片根部强度分析报告
        年10月17日,北京国际风能暨展览会—风电技术论坛。国电联合动力的张东灿工程师给大家带来关于海上风机叶片根部强度分析的报告。以下是全文:张东灿:各位观众大家上午好!我是国电联合动力的张东灿,我的演讲题目是“大型海上风机叶片根部强度分析报告”。研究背景是由于近年来海上风机发展比较迅猛,2012年全球海上风机装机量达到1131MW欧洲2012年新的海上风机项目主要在英国、德国和比利时,2012年还在建设的海上风机项目分布在丹麦、德国、瑞典、美国、中国、日本和韩国,总容量超过了4000MW。中国海上风机发展,2012年中国海上风机新增装机量46台,容量达到127MW,潮间带装机量为113MW,中国海上风电发展方面的主要成该集中在江苏和东潮间带1期50MW,增容项目和东潮间带50MW实验增容项目。(表)表中可以看到目前2012年中国海上风电项目的情况,江苏响水和如东和上海东海大桥二期。研究内容:主要从三个方面简单介绍一下:一个是叶片根部有元模型建立二是叶根螺栓静强度分析三是叶根疲劳分析 背景:国内联合动力是6赵宛风机,叶片采用负荷材料制造,叶片根部是呈规则的圆筒状,通过T型螺栓将其固定于轮毂上,T型螺栓对叶片来讲作用非常大,它决定了叶片连接强度和使用寿命。图)这两个图是展示了叶片根部的有限元模型,由于有限元模型以及它的载荷和边际条件具有对称性,所以为了减少建模的工作量,缩短计算时间,所以采取一半的有限元设计,采用的是APDL,好处是计算过程中便于修改模型的尺寸,因为我们选用的叶根螺栓直径不一定是同时满足叶根连接的静强度,也就是极限强度和疲劳强度两方面的要求,所以计算过程中我们需要反复的修改螺栓的尺寸,通过APDL建立的模型便于快速的修改螺栓尺寸的大小,可以大大的减少工作量。这个图是叶片有限元模型加载和边界条件,下面是轮毂的假体,堆积面是防止它进行平面移动,约束点是在叶根叶片建立一个质量点,通过RB3和叶片相连接。因为静强分析过程中有两个主要的工作载荷部位,第一个是加预紧力,采用第一主用力,大概是500多兆帕,因为连接的螺栓主要承接的是拉力,我们关注第一主用力大概是520多兆帕。(图)这个图展示的是外在,加在最大的叶根处的扭矩,扭矩产生的拉应力结果是700多兆帕,这个螺栓受到的强度最大,如果这个螺栓满足了,这可以说明这一组叶根螺栓它的强度是满足要求的。因为螺栓连接在里面承接了交变载荷作用,它主要问题就是疲劳破坏,疲劳强度保证在循环载荷情况下不会出现损坏。由于螺栓呈现非规律性变应力的影响,所以要通过一定的专业软件把它的载荷转化为横幅的疲劳载荷。通利用雨流统计法得到各个应力幅对应的循环次数,按照疲劳损伤累计假说,即Miner法则,进行计算??梢缘玫揭桓龉媛傻谋浠?,在应力幅的变化值,最后得到的是一个应力变化的趋势图。根据国际标准,最终选择的是S/N曲线DCN50。结论:本文在ANSYS软件中采用APDL进行参数化建立有限元模型,有限元模型在多个载荷步作用下,进行接触非线性计算。通过有限元方法计算确定螺栓应力范围及最大应力值,最大应力值有754兆帕,螺栓要求应力是850兆帕,它的静强度是满足静里要求的。利用线性累计损伤方法,计算得出最大损伤小于1,疲劳强度满足设计要求,该研究为叶片根端连接的设计。谢谢大家!
2013-10-25
风能展技术论坛(二)—叶片材料的疲劳测试
       年10月17日,北京国际风能暨展览会—风电技术论坛。英斯特朗公司Peter Bailey先生给大家带来:叶片材料的疲劳测试。以下是全文: Peter Bailey:大家上午好!我是Peter Bailey,来自于英斯特朗,希望大家能听说过我们的公司,我们也是一个设备和材料制造商,我们也是在材料测试方面做的非常顶尖的一家企业。我的发言主要是叶片材料的疲劳测试。关于叶片材料测试在欧洲和北美市场已经发展非??炝?,这个问题就是成本和生命周期给和的问题。无论怎么样,我们的系统是更加简化,整个风机生产过程中疲劳测试都非常重要。比如风机制造商,GE、西门子等等都进行了相关材料的疲劳测试,他们有相关测试的基地,也有专门进行疲劳测试的研究人员。主要的问题:如果我们想要做疲劳测试,对大规模复合材料进行测试的话,热相关的性能是需要考虑特别的重点。复合材料的样本,非?;郝?,8周才可以完成,是不是可以在更高的赫兹情况下完成呢?低载荷情况下室温的情况,高载荷情况下可能升温会达到20度,所以我们是不是要把频率降低?还是怎么样?或者说我们都要把这些考虑进来?这些是我们必须要结合考虑的问题。这个图是循环热效果的情况,有一些热成像的图片,1分钟到8分钟,到最后16分钟的测试,随着时间和温度的推移这个情况变得越来越糟。是不是有什么解决办法可以控制样本中的温度?热效率是不是和频率相关?热的损失也是仅仅依赖于样本的这些温度和环境,所以我们怎么办?如果我们改变频率的话,我们可以平衡加热和冷却的比例,达到一种平衡,同时以一种我们需要样本温度下进行。但是它不是这么简单的问题,测试过程中是很复杂的,我们必须要处理好和温度相关的问题,关系既不是线性的也不是恒定的。这里可以看到应用的张力,包括热效率的情况,包括损失,包括样本温度的升高,以及对于环境的热损失等等,所有这些都形成了一个复杂的环境。我们在测试刚才当中要根据这些不同的变化来进行调整,随着温度的变化,其他的相关指数也会出现相关的变化。在不同的温度情况下,我们的样本损失的情况,破坏的情况也是不太一样的。随着温度的不断提升,疲劳寿命肯定也会得到减少??匆恍├雍臀颐强梢圆扇〉囊恍┌旆?,如果改变频率,保持平衡的话,这个虚线可以设为频率,我们建议是5赫兹的情况下,在这个区间当中可以看到这个坐标轴上不同的情况,横轴是时间,随着时间的推移温度出现了不同的情况。从最开始到后面持续的过程,最后达到了15赫兹出现三倍频率变化情况下,仍可以使温度保持比较稳定。甚至有些情况下温度还出现了降低。整个过程通过频率的变化保证温度的平衡。当样本变得太热之前,我们要避免过热的情况出现。(图)这个图上可以看到起始频率可能太高了,系统出现了极大的频率降低,以便于温度不至于升的过高。这是一个比较可靠的测试结果??匆幌挛颐撬S堑奈侍夂退玫降某晒斜冉?,低载荷情况下,即使频率非常小的变化也会给我们进行测试的时间得到大量的节省,不用做很多无用的工作。另外我们过去可能用几周的时间做测试,通过这样的控制节省了大量的时间成本。另外得到控制的温度也可以减少数据的偏差,使得数据结果能够更好的反应真实的情况。比较一下之前相关标准,会发现并没有严重遵从ASTM或者ISO的标准。另外我们的数据有可能和现存的一些办法是不太一样的,有一些差别。但是我们的情况不同,所以具体问题还得具体分析。我们的数据应该是更加可靠的。固定频率需要55天,用了新的系统整个测试40天就够了,节省了四分之一的时间也节省了大量的资金成本。年Instron发布了新的WaveMatrix版本,它内含适应性频率控制的功能,整个软件中内置的,首先是测试更加简单、可靠,同时温度的控制、衡量也可以通过控制器进行调整,同时我们也可以节省大量的成本,同时也可以通过我们自己的调节适应自己的情况。这样的一种做法,对整个业界来讲都是带来了很大的利益。所以我们把现有的结果和实际测试结果相比较,就可以在测试过程中频率等相关控制变得更加的简单和有效。
2013-10-25
风能展技术论坛(一)—风电叶片用环氧结构胶疲劳性能研究
          2013年10月17日,北京国际风能暨展览会—风电技术论坛。国家玻璃钢制品质量监督检验中心张林文主任介绍:风电叶片用环氧结构胶疲劳性能研究。以下是全文: 张林文:大家上午好!给大家介绍一下关于风机疲劳性能测试的研究。主要做的是环氧结构胶的这种,对于叶片来说需要很多材料需要进行疲劳测试,在这儿仅仅以结构胶的疲劳测试为例。 汇报分四个方面的内容: 一、疲劳测试的目的 二、目前测试的现状 三、疲劳测试实验过程介绍 四、疲劳试验结论 一、疲劳测试目的:材料的规范、研究和开发、质量保证、结构设计和分析、材料认证需要。这是疲劳测试的目的,但是有一个原因,大家都知道我们国家风电叶片这几年发展的非???,但是中间出了很多问题,为什么出现这些问题?我自己的观点可能不太成熟,可能是因为我们前期发展太快,关于材料各方面基础工作做的不够,其中就有关于疲劳性能的研究不足。因为叶片是在动态条件下进行的,但是我们目前国内的一些叶片使用的材料仅仅是一些静态的性能,没有考虑到所谓的疲劳性能。所以说就出现了很多问题。昨天也是一个风电公司,到我们那里去,交流一些问题。当时也是说叶片有断的等等这样的问题。归纳起来原因我认为就是没有对疲劳性能研究是有很大的原因的。 关于叶片材料疲劳测试有几类:第一个就是关于对树脂和纤维的测试。树脂和纤维是做叶片两个主要的材料,对它的疲劳测试是一种树脂配少一种纤维,做复合材料的测试。主要是拉伸疲劳和压压疲劳,弯曲少一些。第二类比较多的就是泡沫、清末,是小结构疲劳,一般采用弯曲疲劳测试。从国外了解来看,基本还不是所谓的采用国内的三点弯曲,是采用四点弯曲。据说这种弯曲考虑了一部分剪切的原因,所以说基本都是采用四点弯曲去做的。 第三类的材料做疲劳测试的就是结构胶,因为我们发现叶片出现问题、出现失效,很多都是粘接过程中开裂,出现问题。这本身是静态材料的性能才可以,或者说因为我们要求的时候,各个厂家的要求,对材料性能特点要求比较高。不管是强度还是能量要求都比较高。但是实际上往往忽视了材料的疲劳性能,所以这种粘接剂疲劳对整个叶片材料来说也是非常重要的。粘接剂疲劳厂家应该要补上这堂课,这种疲劳一般就是拉剪。 为什么要进行这种测试?意义是什么?我们前期发展太快,一些工作做的不够,需要补课,这是第一。第二,目前叶片大型化发展,它对设计过程中对材料的要求更高。再一个,以前叶片出现的问题,一般都是叶片要是20年的使用周期。但是从08年大规模发展到现在也就5年的时间,都会出现大量叶片非正常非寿命周期断裂或者其他的问题,肯定有多种多样的原因。 第三个是关于认证的需求。比如说GL认证、Aerodyn等。 第四个是关于对叶片性能全面的评价。因为真正的材料叶片做的好不好,能不能长期可靠的使用,更重要的是材料综合评价,而不是静态的。 所以说希望疲劳测试能引起大家的重视。 我们今天以结构胶作为疲劳测试的案例,因为结构胶是叶片重要组成部分,出现问题对整个叶片会出现影响。另外目前国内的这种结构胶主要有几类。第一个是环氧类的,第二个是聚氨酯或者乙烯基的,主要以环氧类为主。目前测试的状态国内一般的是按照国标27595这个标准来测,它是等同ISO标准。国外的标准有复合材料疲劳测试标准,但是对于胶的来说,我们一般都是按照这两个去做。第一个,标准就用9664,测试的分析就用E739去做。 我们这次采用拉拉疲劳单项剪切进行测试,整个实验是我们和南京海拓公司一起合作来做的,我们采用了他们的Lica600认证,现在一些叶片公司也在大量的采用,我们把它作为一个主要材料,其实我们还有其他几个厂家进行了对比。采用的设备是采用INSTRON的实验机。 首先要做试样,为了能够保证疲劳试验可靠度,这样就需要在做试样的时候尽可能的多,因为试样的过程对整个疲劳的结果是有很大的影响的。先做它的静态性能,把这个指标用于后台疲劳试验的指标来用。我们了解到,国内做环氧结构胶静态的拉剪强度有比较高的,但是疲劳性能可能过不了。 疲劳实验方法是按照9664的标准来做,设定平均应力值是35%,频率为30Hz。先做1000万次的疲劳测试,最后做剩余应力结果,通过做30Hz,震幅2兆帕,最终达到85.6%,说明疲劳性能还是不错。 有哪些对疲劳性能会有影响:第一是材料的组分,第二个就是破坏方式的影响。破坏方式正常的话,应该是胶层的破坏才算合理,第三个是胶层的厚度。道理上讲胶层厚度越薄越能反应情况,因为胶层厚了缺陷会增多。但是也有一个限制,不可能太低,和我们实际使用的时候胶层厚度要能够一致。增韧剂比例一般不能大于10%,大于10%它的疲劳也会受影响,一般是7%到10%左右最合适,从5%到10%的时候疲劳性能随着增韧剂的添加逐渐提高,继续添加就过于软了。 破坏方式,我们认为一般的中间胶层的破坏是比较合理的,而且这种结果更接近真实的结果。另外胶层厚度,我们选用了四种厚度,0.2、0.5、1.2、1.8,胶层越薄越好,但是因为操作的原因,不可能太薄,一般0.5是最合适的。 表征:是采用阶梯法的形式,标准就是按照9664的标准来做。采用图纸震度是35%的水平,没有通过就降低0.2兆帕,通过了就提高0.2兆帕。 通过实验,按照公式,计算一下疲劳极限和最后的偏差,同时做S-N曲线。我们做这个实验是95%的情况下的结果,所有的数据应该是在2倍的西格玛区间内。 做出S-N曲线拟合以外,外推1000万次,和实际1000万测试结果两个进行比较,两者之间是比较吻合的。我们在测试的时候,为什么会采用30Hz,为什么采用那么大的频率,他们大的振幅,这是根据我们在叶片上用的胶的情况设定的,当频率一定的时候,振幅越低次数越多一些,我们还是选择了相对比较高的频率30Hz,一般材料都是20Hz左右在做,做高频的可能会发热,做胶来说做30Hz还可以。 通过这个实验得到一些结论: 疲劳性能受到很多因素的影响,主要是胶本体的性能,包括采用不同的机体和材料的影响。 第二个就是试样制备的过程。希望能够在做这种实验的时候尽可能多的同一批次的试样多做一些,避免不同批次试样结果的差别,导致实验结果的逼真。 第三个就是破坏的形式的影响。如果不是正常的破坏形式,结果也会有很大的影响。另外这种实验通过S-N曲线做出的结果进行外推,和实际1000万次拟合结果基本一致。 我们这次进行测试的南京海拓结构胶效果还是非常好的,它的疲劳性能还是非常良好的。 建议:为了叶片结构设计和使用安全性,需要对环氧结构胶进行疲劳测试,叶片相关认证部门和设计部门应将结构胶疲劳性能纳入考虑范围中。今后可能纳入考核认证中,这样对叶片安全更有意义。谢谢大家!
2012-07-10
中国首个千万千瓦级风电基地今年年内有望实现“名副其实”
        7月8日电  正在举行的第十八届中国兰州投资贸易洽谈会上,新能源项目依然受到客商青睐,又有一批风电和光电项目签约,酒泉市市长康军对外介绍,中国首个千万千瓦级风电基地在今年年内有望实现装机突破1000万千瓦。         作为中国首个规划建设的千万千瓦级风电基地,2007年底,甘肃酒泉规划建设的千万千瓦级风电基地获国家发改委批准,同意2010年建成500万千瓦规划和布置,2015年达到1200万千瓦以上。 从此,在酒泉市玉门、瓜州等地的茫茫戈壁滩上,出现了火热的风电建设场景,一片片“白色的森林”开始成形,特别是在2010年,曾出现了一个月实现风电装机5万千瓦的“酒泉速度”?!?         中国首个千万千瓦级风电基地建设引来了世界的目光,酒泉千里走廊丰富的风电和光热资源,被越来越多的人所了解。在风电场建设带动下,华锐、金风、东气等中国国内的风机制造企业纷纷入驻酒泉,一个快速发展的风电装备制造业制造基地也在酒泉诞生。         就在人们为酒泉“大风歌”喝彩的时候,2011年,因风机脱网事故和“弃风”问题,我国首个千万千瓦级风电基地被踩了“急刹车”,建设场面冷清,一度出现了“零装机”,政府对外宣布的装机数据长期停在了500万千瓦。 在经历数月的“理性回归”之后,2011年7月,随着酒泉风电二期第一批300万千瓦建设方案的获批,中国首个千万千瓦级风电基地建设又出现了“生机”。         酒泉市副市长李丽介绍,截至目前,酒泉市已建成风电装机550万千瓦,并网511万千瓦,今年将重点抓好风电二期首批300万千瓦建设项目,确保年内建成并网发电,争取后续500万千瓦项目尽快核准批复,力争开工实施200万千瓦,李丽说,一旦这些任务全部实现,酒泉将成为名副其实的千万千瓦级风电基地。
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