風(fēng)力發(fā)電逐漸成為主流可再生能源之一。隨著氣候問題的日益嚴峻,各國能源結(jié)構(gòu)亟待變革,可再生能源作為能源革命的核心,對于保障能源安全、保護生態(tài)環(huán)境、拉動相關(guān)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。風(fēng)力發(fā)電是發(fā)展最快的可再生能源技術(shù)之一。風(fēng)電迎來快速發(fā)展期,新增裝機量持續(xù)爬升。陸上風(fēng)電資源充足且成本低,海上風(fēng)電單機裝機量更具有效率,總之,全球風(fēng)電迎來了發(fā)展黃金期。
大型五軸加工中心
根據(jù)風(fēng)力發(fā)電的工作原理,風(fēng)輪半徑越大,單機功率越大,發(fā)電成本就越低。因此,風(fēng)電大型化是未來發(fā)展的趨勢,特別是海上風(fēng)力發(fā)電的崛起,風(fēng)電機組大型化對用材帶來了新的挑戰(zhàn)。葉片作為風(fēng)力發(fā)電機組的輸入端,其使用材料性能直接決定風(fēng)力發(fā)電裝置的輸出功率。經(jīng)過近百年的發(fā)展歷程,風(fēng)機葉片由木質(zhì)葉片、布蒙皮葉片、鋁合金葉片過度到基體樹脂、增強纖維、芯材等高分子材料組成的復(fù)合材料領(lǐng)域。葉片各材料中,基體樹脂作為整個葉片材料的包裹體,與增強纖維、芯材一同構(gòu)成葉片的基礎(chǔ)殼體,膠粘劑主要用于葉片與大梁腹板的粘接,涂料則可實現(xiàn)抵抗外來介質(zhì)侵害。
大型模具加工中心
新材料的應(yīng)用,也是風(fēng)機大型化發(fā)展對葉片輕量化的迫切需求。采用玻璃纖維制作拉擠板材,作為風(fēng)電葉片主梁,然后再模具內(nèi)鋪設(shè)碳纖維板材并固化后制成拉擠碳纖維梁,相較于灌注、預(yù)浸料等方案,拉擠成型工藝具有模量高、強度高等特點。隨著風(fēng)電葉片大型化,葉片對材料重量、強度要求越來越高,所以未來葉片制造中以高性能環(huán)氧樹脂為基體,碳纖維為增強材料的拉擠碳板為主流方案。這樣的拉擠碳板再經(jīng)過大型五軸加工中心的銑削加工,具有更高精度的尺寸,在后期的安裝過程中將更輕松。
風(fēng)電葉片切割機
風(fēng)電葉片外有玻璃纖維拉擠碳板蒙皮,芯材通常為巴沙木和PVC泡沫。讓葉片具有更高的強度,提高整個葉片的抗載荷能力。巴沙木和PVC通常在葉片主材中價值量占有11%。這兩類芯材具有輕質(zhì)、高強的特點,是風(fēng)電葉片結(jié)構(gòu)夾芯的最理想材料。又具有吸水性低、隔音絕熱效果好等特點。使用復(fù)合材料開槽鉆孔一體機加工,具有高精度的膠槽和曲面造型,將與外蒙皮的玻璃鋼材料更好的粘合。讓葉片性能更穩(wěn)定。
大型五軸加工中心
多年前,我們風(fēng)電葉片所用PVC泡沫、環(huán)氧樹脂等材料多以進口為主,供應(yīng)商多為瑞典DIAB、意大利MaricellDENG等,數(shù)控加工機床也大多用歐美進口。國內(nèi)芯材制造和機床生產(chǎn)商所研發(fā)生產(chǎn)的,在一定程度上很難達到較高的要求。但現(xiàn)在我們正逐漸打破技術(shù)壁壘,無論從材料研發(fā)生產(chǎn),還是到數(shù)控機床的研發(fā)制造,我們都達到了一定的新高度,在風(fēng)電葉片的制造生產(chǎn)中,已經(jīng)實現(xiàn)了大部分的替代。預(yù)計2025年全球及中國風(fēng)電新增裝機或?qū)⒎謩e達到164.6GW/80GW。
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