艾爾姆最長(zhǎng)葉片現(xiàn)身如東

如果葉片有生命，當(dāng)73+葉片被安裝時(shí)，同在如東海上的風(fēng)電那些“小伙伴”們一定驚呆了。

9月30日，來(lái)自葉片廠家、整機(jī)廠商、運(yùn)輸公司、安裝公司的工程師們，極其精密地操作著手里的各類設(shè)備，神情緊張地把目前中國(guó)最長(zhǎng)葉片安裝在2臺(tái)5MW風(fēng)電機(jī)組上。他們知道，一項(xiàng)人類工程史上的“奇跡”，就這樣發(fā)生了。

但如果了解到這項(xiàng)工程的創(chuàng)造者之一，73+葉片的生產(chǎn)廠商是艾爾姆風(fēng)能葉片制品公司（簡(jiǎn)稱艾爾姆），他們應(yīng)該會(huì)放松心情，將這個(gè)被理解為“奇跡”的工程，重新定義成技術(shù)進(jìn)步的必然結(jié)果。

運(yùn)裝極限

在葉片制造領(lǐng)域占有重要地位的艾爾姆公司，曾于2010年也做過(guò)類似具有轟動(dòng)效應(yīng)的事。

2010年，艾爾姆曾使用安東諾夫225飛機(jī)將兩支42.1米長(zhǎng)的葉片，從中國(guó)運(yùn)往丹麥測(cè)試，創(chuàng)造了最長(zhǎng)單體空運(yùn)貨物的世界紀(jì)錄。

但這次從丹麥向中國(guó)運(yùn)輸73+葉片，顯然無(wú)法瀟灑地使用空運(yùn)。由于葉片長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出了數(shù)個(gè)量級(jí)，其只能選擇海運(yùn)。

“前幾天剛剛運(yùn)了幾支66.5米的葉片，就已經(jīng)很麻煩了。甚至需要把工廠門口的樹都砍掉，運(yùn)出的時(shí)候還需要封路，轉(zhuǎn)彎則要把路口四個(gè)方向的車全部堵住。如果再長(zhǎng)出7米就更難以想象了?！卑瑺柲饭矩?fù)責(zé)運(yùn)輸工作的李萌說(shuō)。

為了運(yùn)輸長(zhǎng)達(dá)70多米的葉片，在丹麥工廠向港口的途中，艾爾姆使用了特制的卡車。這種卡車由兩節(jié)車體組成，車頭有動(dòng)力，后節(jié)車體如同拖車，沒(méi)有動(dòng)力但可以自主轉(zhuǎn)向。兩節(jié)車體之間除葉片外沒(méi)有任何相連之處，后節(jié)車體被葉片拖動(dòng)行駛，整個(gè)卡車看上去就像是一座橋。

到達(dá)港口后，這些葉片被吊車放在一艘已經(jīng)滿載貨物的輪船甲板上，7月底從歐洲的安瑟港出發(fā)，途徑多個(gè)港口，為方便裝卸貨物而被吊上吊下，直至9月11日到達(dá)上海港，被吊至駁船上。

“我們安裝的地方在沒(méi)有潮水時(shí)水深只有2.5米，所以只能使用駁船將葉片運(yùn)到機(jī)位，即使這樣，我們也需要看潮水的漲落情況。因?yàn)榈侥甑字斑€有三個(gè)大潮，第一個(gè)就在9月底，我們?cè)诖似陂g完成吊裝?！崩蠲日f(shuō)。

由于是換裝葉片，吊車首先將已經(jīng)安裝在2臺(tái)5MW整機(jī)上的風(fēng)輪吊下來(lái)，把輪轂、葉片拆開，再將73 +葉片裝在輪轂上重新吊裝上去，所以這次的工程比為新機(jī)組吊裝葉片的技術(shù)難度更高。再加上葉片長(zhǎng)度和葉輪直徑巨大，施工單位配備了500噸以上級(jí)別的吊車和特制駁船。

據(jù)了解，此次工程各方下如此功夫更換73+葉片的主要目的，是為了更好地讓葉片匹配風(fēng)電機(jī)組，從而提高發(fā)電效率。

活的葉片

葉片就像收割機(jī)，旋轉(zhuǎn)的同時(shí)可以幫助我們收獲未來(lái)。如何讓它效率更高，莫不如給它更多智慧和更多保護(hù)。

雖然此次身現(xiàn)如東的73+葉片豎起來(lái)能高過(guò)24層住宅，但從一些技術(shù)細(xì)節(jié)中可以發(fā)現(xiàn)，此款葉片在設(shè)計(jì)之初便頗具智慧。

“研發(fā)一只超過(guò)70米的葉片，不僅要保證其吸收風(fēng)能的能力，還要盡可能保證將重量控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。同時(shí)用艾爾姆自有風(fēng)洞對(duì)葉片進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證以保證葉片的性能和參數(shù)達(dá)到客戶的要求?！?艾爾姆中國(guó)區(qū)技術(shù)支持工程師閆景松提到：“技術(shù)工程師對(duì)這些自有翼型進(jìn)行量身修正并運(yùn)用在73 +葉片上，使73+葉片在氣動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括載荷設(shè)計(jì)形成了一個(gè)完美的匹配?！?/p>

除了富有經(jīng)驗(yàn)的翼型設(shè)計(jì)外，作為一個(gè)國(guó)際化葉片企業(yè)，73+葉片的制作工藝被艾爾姆給予了很高的重視。由于如此巨大的葉片對(duì)生產(chǎn)工藝要求非常高，一旦控制不好就可能出現(xiàn)纖維、聚酯注入過(guò)多，超出重量設(shè)計(jì)、負(fù)荷設(shè)計(jì)要求的問(wèn)題，為此艾爾姆從兩個(gè)方面來(lái)解決這項(xiàng)工藝難題。

其一是通過(guò)30多年的經(jīng)驗(yàn)不斷對(duì)工藝本身進(jìn)行修正和改進(jìn)，使得73+葉片整個(gè)的工藝控制流程和控制效果達(dá)到了令人滿意的程度。

其二是通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)降低對(duì)工藝的要求。由于設(shè)計(jì)匹配度在設(shè)計(jì)之初就被放在了重要位置，使得73+葉片的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)能夠得到完美匹配，從而具有結(jié)構(gòu)的易生產(chǎn)性，更容易加工和生產(chǎn)。

“翼型設(shè)計(jì)結(jié)合工藝水平，使這個(gè)葉片更加修長(zhǎng)，葉根直徑僅有3.2米，最大弦長(zhǎng)只有4.2米?！遍Z景松說(shuō)。

即使在遠(yuǎn)處看到73+葉片，也會(huì)很容易發(fā)現(xiàn)其與眾不同之處：除了葉型更加修長(zhǎng)，葉片表面還有一些條狀凸起物。這些凸起物的作用是進(jìn)一步提高葉片的性能，被艾爾姆統(tǒng)稱為增功組件。

據(jù)介紹，艾爾姆推出的增功組件分為三種，分別裝在葉片的不同位置。其中，渦流板（Vertex Generator）被裝在背風(fēng)面葉根到葉中，能夠防止流動(dòng)分離（指葉片背面有時(shí)會(huì)形成一定壓力，抵消葉片的升力，使發(fā)電效率降低）產(chǎn)生。T擾流板（Tspoiler）則裝在葉片最大弦長(zhǎng)到葉根的區(qū)域，由于這段區(qū)域的翼型一般不會(huì)提供太多升力，在安裝該組件后可以使該段葉片產(chǎn)生一定升力，被艾爾姆視為一項(xiàng)獨(dú)特技術(shù)。格尼襟翼（Gurney Flap）安裝在靠近最大弦長(zhǎng)的地方，位于葉片的尾邊，也可以通過(guò)提升升力而提高發(fā)電量。

談到增功組件所起到的作用，閆景松說(shuō)：“這些組件全部安裝后，保守估計(jì)能夠提高1%至3%的發(fā)電效率?！?/p>

據(jù)了解，增功組件針對(duì)不同的風(fēng)電場(chǎng)和風(fēng)況乃至風(fēng)電機(jī)組，產(chǎn)生的效果是不同的。雖然從數(shù)據(jù)上看并沒(méi)有多大的改進(jìn)，但對(duì)于發(fā)電商來(lái)說(shuō)，哪怕發(fā)電效率僅僅提高一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，從整體發(fā)電量上看都是相當(dāng)可觀的事情。尤其是對(duì)于多兆瓦級(jí)的風(fēng)電機(jī)組而言。

正在公路上運(yùn)輸?shù)?3+葉片。

除了著力提高73 +葉片的發(fā)電效率，艾爾姆在該葉片的安全性上也運(yùn)用了多種技術(shù)，其中的一些技術(shù)雖然并非73 +葉片所獨(dú)有，但它們顯然會(huì)在定位于多兆瓦級(jí)海上風(fēng)電葉片的73+葉片上運(yùn)用的更加有效。

73+葉片配備的葉片監(jiān)控系統(tǒng)基于光纖傳感器技術(shù)，能夠測(cè)量葉片的應(yīng)力，轉(zhuǎn)化為載荷數(shù)據(jù)，為控制策略提供判斷基礎(chǔ)，以此保證風(fēng)電機(jī)組在人力難及的海中安全運(yùn)行。也就是說(shuō)，正是由于監(jiān)控系統(tǒng)的存在，使73+葉片擁有了智慧與活力，減少了運(yùn)維費(fèi)用，降低了度電成本。

為了避免遭到雷電傷害，艾爾姆為73+配置了名為ILPS（Insulation Lightning Protection System）的絕緣導(dǎo)雷系統(tǒng)，在葉尖處用鎢接收器接受雷擊電流，并通過(guò)導(dǎo)雷線將電流安全地引導(dǎo)至地下。據(jù)介紹，雖然該防雷系統(tǒng)與其他廠商的防雷系統(tǒng)在原理上并沒(méi)有不同，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和測(cè)試流程上艾爾姆爭(zhēng)取做到更加有效和嚴(yán)格。

“一些曾經(jīng)合作過(guò)的防雷機(jī)構(gòu)承認(rèn)我們自己設(shè)計(jì)的比他們的還好，因?yàn)榘瑺柲酚袑ｉT的雷電保護(hù)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)了多年的經(jīng)驗(yàn)積累?！遍Z景松說(shuō)。

更長(zhǎng)更輕

“如果一家公司了解近海發(fā)電葉片的尺寸已經(jīng)發(fā)展到哪種程度，便會(huì)知曉艾爾姆風(fēng)電集團(tuán)的赫赫大名?！毙麄鲀?cè)上的一句話，顯得艾爾姆很自信，同時(shí)也透漏了該公司的主要技術(shù)戰(zhàn)略。

艾爾姆的自信不是平白無(wú)故而來(lái)。早在2009年在位于比利時(shí)海岸28公里的Thornton Bankshe風(fēng)電場(chǎng)投入使用時(shí)起，艾爾姆生產(chǎn)的61.5米葉片就被安裝在REpower的5MW型風(fēng)電機(jī)組上。而在2012年和2013年的該項(xiàng)目第二和第三期工程中，REpower安裝了48臺(tái)6MW型風(fēng)電機(jī)組，全部使用的是艾爾姆的葉片產(chǎn)品。這些產(chǎn)品有個(gè)共同的特點(diǎn)，那就是尺寸越來(lái)越長(zhǎng)。

在如東準(zhǔn)備吊裝的73+葉片。

“對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，73+葉片的重要意義是最長(zhǎng)的葉片。長(zhǎng)度和能源是一個(gè)平方增長(zhǎng)的關(guān)系，葉片越長(zhǎng)越能獲得更多的能源?！卑瑺柲穪喬珔^(qū)總裁Randall Hoeflein指出。

據(jù)了解，除了73+葉片外，艾爾姆正在利用現(xiàn)有的材料開發(fā)更長(zhǎng)的葉片。這些材料中并不含有昂貴的碳纖維，卻在艾爾姆的生產(chǎn)工藝和設(shè)計(jì)理念下，可以造出遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)73米的葉片。

事實(shí)上，不斷造出更長(zhǎng)的葉片，不僅僅是艾爾姆為滿足客戶需求所作出的解決方案，而是確實(shí)融入了這家企業(yè)的技術(shù)戰(zhàn)略中。這一點(diǎn)可以從艾爾姆的產(chǎn)品序列看出。

“我們有許多定制化的葉片，客戶對(duì)葉片長(zhǎng)度有所期望，我們來(lái)滿足要求。有一些全球通用葉片卻不是這種模式，是由我們先設(shè)計(jì)出來(lái)一些基礎(chǔ)葉片，再給整機(jī)商做配套。”

閆景松提到的平臺(tái)概念被艾爾姆官方稱為GloBlade系列。GloBlade由Global（全球）加 Blade（葉片）兩個(gè)詞組成，意思不言而喻。

在這種理念下，2010年4月首個(gè)LM42.1模型如期在中國(guó)制造完成，之后不到一個(gè)月，GloBlade－1LM42.1型葉片從天津廠脫模問(wèn)世。

LM42.1為后續(xù)GloBlade系列葉片奠定了開發(fā)理念基礎(chǔ)，隨后GloBlade2－2MW（49.1米 ），GloBlade3－ 3MW（54.8米、58.7米、61.2米、62.8米）相繼問(wèn)世，目前GloBlade6－5/6MW（73+葉片）正在中國(guó)吊裝。

“這是一種模塊化設(shè)計(jì)，如果市場(chǎng)有一些需求，可以基于這些基礎(chǔ)型號(hào)進(jìn)行快速的響應(yīng)和改進(jìn)，生產(chǎn)出客戶有某些需求或載荷的葉片。如已經(jīng)有了50米的葉片，我們需要54米的，可以在中間大約30米處加一個(gè)模塊，快速組成新的葉片模具?！遍Z景松說(shuō)。

葉片長(zhǎng)度的變化雖然是必然趨勢(shì)，但重量勢(shì)必會(huì)有所增加，載荷就成了問(wèn)題。如何最大程度減少長(zhǎng)度與重量之間的矛盾，艾爾姆有一定的經(jīng)驗(yàn)和成績(jī)。

資料顯示，73+葉片重量在27噸左右，幾乎相當(dāng)于1.5兆瓦37.3米葉片的5倍。雖然如此之重，但有了解葉片技術(shù)的專家稱，73+或?qū)⒈葒?guó)內(nèi)類似產(chǎn)品輕10%至20%。在沒(méi)使用碳纖維的情況下，這個(gè)差距顯得難能可貴。

該專家分析，這項(xiàng)能力應(yīng)該來(lái)自于廠家對(duì)葉片設(shè)計(jì)和聚酯玻纖材料的理解，對(duì)葉片從結(jié)構(gòu)、重量到氣動(dòng)表現(xiàn)乃至生產(chǎn)工藝，都需要做出高明的匹配。

據(jù)了解，雖然本次更換73+葉片的風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量為5MW，而73+葉片是為6MW設(shè)計(jì)的，但由于GloBlade－6的靈活性，使得這款葉片可以普遍適用于5MW和6MW的機(jī)型。同時(shí)，由于重量較輕，上述5MW機(jī)組在設(shè)計(jì)時(shí)也考慮到了載荷需要，使得73+葉片能夠順利地裝在該機(jī)型上。

“這是把雙刃劍。”艾爾姆中國(guó)區(qū)大客戶經(jīng)理李茂建說(shuō)，“葉片比較輕，就要求整機(jī)商必須有較強(qiáng)的控制技術(shù)。反而葉片越重越牢實(shí)，對(duì)整機(jī)商要求就沒(méi)那么高了。這就像是一輛跑車想要發(fā)揮性能，不能走坑坑洼洼的山路一樣。因此我們也會(huì)選擇整機(jī)商，而不是隨便將葉片賣出去了事。艾爾姆會(huì)首先將數(shù)據(jù)包發(fā)給對(duì)此感興趣、技術(shù)能力強(qiáng)的廠商，評(píng)估一下他們自己的載荷匹配、控制能力、發(fā)電量要求，之后看如何去相互適應(yīng)。我們有能力把產(chǎn)品設(shè)計(jì)到很精確，使葉片恰好能夠發(fā)出這么多電量，恰好產(chǎn)生這么多載荷?！?/p>

有望國(guó)產(chǎn)

“我們不想被認(rèn)為是一個(gè)純粹的外資企業(yè)，我們的定位是一個(gè)中國(guó)企業(yè)，外加外國(guó)的技術(shù)和質(zhì)量?！盧andall Hoeflein對(duì)記者說(shuō)。

73+葉片在如東吊裝完成。

話雖如此，但中國(guó)市場(chǎng)近兩年確實(shí)讓外企感到了一些適應(yīng)的難度，即使是對(duì)本土企業(yè)而言，也顯出了一些冷意。價(jià)格在一段時(shí)間成了項(xiàng)目投標(biāo)成敗的重要因素，連鎖反應(yīng)使產(chǎn)業(yè)鏈上下負(fù)債不斷增加，一些腳步邁得過(guò)快的企業(yè)感到喘不過(guò)氣來(lái)。“價(jià)低質(zhì)次”似乎即將成為一個(gè)惡性循環(huán)，業(yè)內(nèi)人士逐漸認(rèn)識(shí)到，價(jià)格過(guò)低對(duì)誰(shuí)都沒(méi)有好處。

在一些外資企業(yè)紛紛撤離的時(shí)候，有人開始質(zhì)疑艾爾姆在中國(guó)的發(fā)展前景。對(duì)此，Randall Hoeflein說(shuō)：“之前風(fēng)電形勢(shì)不是很好，大家都在疑惑艾爾姆會(huì)不會(huì)離開中國(guó)市場(chǎng)，首先我們想傳遞一個(gè)強(qiáng)力的信息，我們沒(méi)有離開，并將以更強(qiáng)的實(shí)力參與中國(guó)風(fēng)電，把最好的產(chǎn)品帶到這里?！?/p>

事實(shí)上，艾爾姆在這段時(shí)間做的工作很簡(jiǎn)單，就是堅(jiān)持在中國(guó)市場(chǎng)培養(yǎng)自己的客戶，為自己的客戶負(fù)責(zé)，讓客戶認(rèn)識(shí)到生命周期的總成本才是科學(xué)衡量項(xiàng)目投資的正確標(biāo)準(zhǔn)。到目前為止，這家公司似乎已經(jīng)開始擺脫那段最艱難的市場(chǎng)環(huán)境。

Randall Hoeflein認(rèn)為，一旦風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)了問(wèn)題停止運(yùn)行，維修費(fèi)用將會(huì)很高，大家都將焦點(diǎn)放在設(shè)備生命周期的總成本上?，F(xiàn)在的設(shè)備價(jià)格已經(jīng)開始上漲，說(shuō)明人們逐漸認(rèn)識(shí)到價(jià)格不是購(gòu)買設(shè)備時(shí)考慮的唯一因素，也要考慮風(fēng)電機(jī)組和葉片的能量輸出。

當(dāng)更多本土整機(jī)商走向海外，艾爾姆甚至還可以幫更多的忙。

“國(guó)外一些項(xiàng)目銀行融資時(shí)要看部件是不是名牌產(chǎn)品，或是經(jīng)得起考驗(yàn)的產(chǎn)品。如果整機(jī)商使用的不是世界一流廠家的產(chǎn)品，在放款和融資方面會(huì)遇到很多困難。艾爾姆被廣泛認(rèn)知，能夠更好地幫助整機(jī)商立足海外?！崩蠲ㄕf(shuō)。

此外，在Randall Hoeflein的戰(zhàn)略中，中國(guó)的海上風(fēng)電將是艾爾姆未來(lái)發(fā)展的重要戰(zhàn)場(chǎng)。

據(jù)了解，艾爾姆目前在中國(guó)有3個(gè)工廠，一個(gè)在秦皇島，主要支持北方和東北市場(chǎng)；一個(gè)在天津，主要支持華中；還有一個(gè)在江陰，離江邊的距離只有1公里，主要支持南方及東南沿海區(qū)域，將在未來(lái)的海上風(fēng)電發(fā)展中發(fā)揮更重要的作用。

“到2020年，中國(guó)海上風(fēng)電有將近30GW的裝機(jī)目標(biāo)，發(fā)展空間巨大。由于貼近人口密集、經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的東南沿海，很難遇到電網(wǎng)瓶頸影響。我們預(yù)計(jì)，海上風(fēng)電的可利用小時(shí)數(shù)要遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)電，所以它將是一個(gè)非常大的機(jī)遇。”

實(shí)際情況表明，Randall Hoeflein并不是說(shuō)說(shuō)而已。

有消息稱，隨著73+葉片的安裝，國(guó)內(nèi)不少整機(jī)商已經(jīng)對(duì)該產(chǎn)品抱有了很大興趣。繼66.5米葉片在中國(guó)量產(chǎn)后，艾爾姆也有意引入國(guó)產(chǎn)73+葉片。如果說(shuō)73+葉片是艾爾姆破解中國(guó)海上風(fēng)電市場(chǎng)所祭出的一柄利器，那么隨著該葉片模具在中國(guó)工廠的誕生，73+葉片的影響必將更加廣泛，有關(guān)“最長(zhǎng)葉片”的秘密也將逐步破解。