分段式叶片助力超低风速应用：为什么还没开始大规模应用

还是要写点专业本身的一些东西，更加有底点。随着南方山地和平原风电场的开发，风资源的质量一降再降，实际在投风电场已有低于5m/s的风电场，在采用大叶轮直径的风机后，小时数也突破2000小时，应该说，2.0MW级别的叶轮直径突破了135m，2.5MW的叶轮直径突破了145m，3.0MW级别的最高已经达到160m，也就是说叶片长度近80m，这给叶片的制造，运输，带来了极大困难，同时也增加了单位容量的成本。而且南方山地风电场的叶片二次转运距离越来越长，叶片运费现在有的已经增加到200元/kw，占到主机成本的很大一部分，不得不引起我们主机厂家的注意。

昨天我谈到了Enercon的叶片技术，在叶片形状上异于常人，在分段式叶片方面也在2007年就进行了研发并应用，但后来没有进行深入的批量推广。面对中国低风速，超低风速（低于5m/s的风资源）风电场开发，山地风电场由于湍流强度大，增高塔筒不是一个好的解决方案，唯有做大叶轮直径，因为风速低，不用担心极限载荷导致塔筒基础的投入增加。理论上分段式叶片能在飞机上得到应用，为什么在风机上就一直没有得到批量应用呢。国内 也有风机企业在进行这方面的研究与工程应用，但一直未见小批试装。

其实，我今天提到的这个问题，叶片厂早就在考虑，但是基于叶片可靠性的考虑，加上运输方式的改变，也就没有谁去吃这个螃蟹。我2010年曾经因为叶片长度运输难题，40m的叶片模具做成两节（当初还没有转运举升车，就此下策），将叶片模具做成分段式，现场连接组装后一体，再生产叶片。而今天，叶片的运输已经开始阻碍低风速风电场的开发，叶片举升车穿村过寨，过隧道存在障碍，不得不考虑采用分段式叶片。

解决好两个问题，分段式叶片我觉得大有可为：

叶片的二次倒运场（照片来自网络）

1，学习飞机的机身连接工艺技术，确保叶片一体化后的可靠性。从某种意义上来说，飞机机翼的可靠性要求比叶片要求高，机翼能分段式连接，叶片就可以，不过是连接部分如何做好结构补强与金属件复合材料的连接问题。

2，对超低风速的风电场的载荷进行大数据的统计，做好载荷的安全系数预估。叶片分段后连接，肯定存在连接部分的疲劳寿命问题，载荷预设过大，单位容量的叶片重量会大幅增加，会增加叶片的成本，载荷预设过低，安全无法满足。因此需要仿真模拟叶片在超低风速风电场的载荷情况，通过中尺度的风资源数据进行场模拟风机叶片的载荷情况。

倒运过程中的叶片（照片来自网络）

分段式叶片的好处不用说，制造成本下降，运输成本下降，风资源应用范围扩大，风速开发进一步降低，对扩大风电的产业无疑绝对是技术助力。

2016年由中国科学院工程热物理研究所和保定华翼风电叶片研究开发有限公司共同研发的当时国内首例分段式风电叶片，在国家能源大型风电并网系统研发（实验）中心（张北实验基地）完成了挂机运行测试，可惜当时就是一个课题，未深入。去年明阳开展了研究，挂机2台，但其他厂家未见报道。

因为离开叶片很久，有些观点也是抛砖引玉，个人觉得值得我们主机厂，叶片厂去深入讲究，扩大叶轮直径，降低开发风速资源条件，就是扩大我们风电开发的市场规模，某种意义上说，这个可能是叶片技术推进风电的开发规模。当然，这个主要是针对南方山地风电场而言，北方风电用不着分段，运输不存在障碍，现在基本都是在风电场附近生产，运输没有难度。