隨著世界石油資源的日益匱乏,風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源而逐漸被人們重視。開發(fā)和利用風(fēng)能資源不僅可以為21世紀(jì)尋找新的替代能源,而且有利于環(huán)境保護(hù)。
我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在經(jīng)歷了一個由小到大、由慢到快的過程。從20世紀(jì)70年代研制成功1KW小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組樣機(jī),到1998年的國家“乘風(fēng)計劃”揭開了大型風(fēng)電機(jī)組國產(chǎn)化的序幕;從1986年我國第一個風(fēng)電場在山東榮成并網(wǎng)發(fā)電,到2006年底建成了91個風(fēng)電場;從1999年著批國產(chǎn)化600KW風(fēng)電機(jī)組在達(dá)坂城風(fēng)電一場投入運行,到2005年研發(fā)MW級國產(chǎn)化風(fēng)電機(jī)組樣機(jī);從2004年總裝機(jī)容量76.4萬KW到2006年底總裝機(jī)量258.9KW,由此不難看出,我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在這20多年中逐漸發(fā)展、前進(jìn)、壯大。
近年來,風(fēng)電機(jī)組技術(shù)改進(jìn)的主要方向是降低制造成本、提高單機(jī)容量、提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率、實現(xiàn)自動控制等。目前主流風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量為1.5~2.0MW,容量越大,發(fā)電效率越高,技術(shù)難度越大。而國外正在開發(fā)、應(yīng)用的機(jī)組單機(jī)容量為3~5MW。美國NREL(國家可再生能源實驗室)2004年的報告認(rèn)為在2012年之前,價格上有競爭力的風(fēng)機(jī)產(chǎn)品,陸地為2~5MW,海上風(fēng)電場(近海)為5MW以上。2003年德國Eneroon公司安裝了第一臺4.5MW的風(fēng)電機(jī)組樣機(jī)。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片是接受風(fēng)能的最主要部件,也是風(fēng)力發(fā)電機(jī)中最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的部件。其良好的設(shè)計、可靠的質(zhì)量和優(yōu)越的性能是保證機(jī)組正常穩(wěn)定運行的決定因素。纖維增強塑料(FRP)以其輕質(zhì)、耐腐蝕和高拉伸彈性模量一直是風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片最常用的材料,是復(fù)合材料成功應(yīng)用的典型大型構(gòu)件。