国内首个大型分段式风电叶片完成4个方向静力极限测试

 

　　叶片分段技术是解决长叶片运输和制造难题的有效途径，国外从1982年就开展了此领域的研究和尝试，近几年，国内大多数整机和叶片公司都对分段式风电叶片表现出浓厚的兴趣，完成了30多项专利申请，但实质性的研究进展鲜见报道。

 

　　在国家科技支撑计划项目资助下，中国科学院工程热物理研究所国家能源风电叶片研发（实验）中心在国内率先开展了叶片分段技术的基础和工程应用研究，结合基础理论和国内外最新研究成果，完成了分段式叶片连接单元的构型设计，实验表明这种构型具有很高的连接效率和可靠性。叶片分段破坏了纤维复合材料的连续性和叶片载荷的传递路径，研究人员通过优化复合材料铺层结构成功实现了分段截面前后段叶片载荷顺利高效传递，保障叶片结构的可靠性和最大限度地降低叶片重量的增加；同时开展了复合材料螺栓连接单元和连接构件的基础实验和数值仿真分析，获得了真实的螺栓连接性能数据和符合叶片载荷工况的结构性能反馈，为分段叶片螺栓连接排布设计提供了关键技术数据和性能分析依据。研究团队依托保定华翼风电叶片研究开发有限公司在叶片工艺、工装和制造方面的成熟经验和技术优势，克服了多项工艺、制造和装配方面的难题，为叶片试制提供了有力的工程技术支撑。

 

　　在商业化方面，国外已推出了两个商业化分段叶片型号，并完成了一定数量的装机和并网运行。随着风电机组和叶片的大型化，叶片运输和制造难题逐渐显现，特别是在路况不好的内陆地区和长叶片难以达到的区域，分段叶片的优势非常明显。我国南方风场地处用电负荷中心，已经成为现阶段国内风电装机的热点地区，而这些地方路况复杂、地势崎岖不平。可以预期，分段叶片在这些区域大有用武之地，具有很好的市场应用前景。