跨越風電葉片新高度

本刊|趙福艷，趙靚

跨越風電葉片新高度

本刊|趙福艷，趙靚

通過應對前所未有的技術挑戰(zhàn)，88.4米葉片在成功下線的同時，也顛覆了葉片行業(yè)已知的規(guī)則邊界。它在降低海上風電成本上邁出了重要一步，從而使風電在經(jīng)濟上更有競爭力。

《風能》：在前不久舉行的“2016海上風電領袖峰會”上，LM（艾爾姆）向與會嘉賓宣布了88.4米葉片下線的消息，引起中國風電行業(yè)廣泛關注。請問LM在研發(fā)此葉片時，對未來產(chǎn)品功能及應用目標市場是如何定位的？

Alexis Crama：基于“為生產(chǎn)而設計”的企業(yè)理念，LM一直在機組葉片技術方面不斷創(chuàng)新。從2004年推出的第一款海上機組61.5米葉片，到2011年研發(fā)出73.5米葉片，再到2016年將目前世界上最長的88.4米葉片成功推向市場，取得這些成績的背后是LM對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性目標的持續(xù)追求。隨著機組葉片長度的增加，其重量更是以立方級速度在增長，為了降低葉片重量，LM在制造葉片過程中使用了碳?；旌霞夹g，相較于100%使用碳纖維技術來說節(jié)省了成本。但在應用這一技術過程中也存在一些技術難題：一是葉片長度的增加致使葉根直徑增大，碳纖維和玻纖維的鋪設問題面臨挑戰(zhàn)，LM技術人員根據(jù)人體工程學原理進行了特殊設計，最終成功鋪設；二是碳纖維對褶皺比較敏感，細微的褶皺就會對碳纖維整體形狀造成巨大影響，經(jīng)過反復試驗，設計人員發(fā)現(xiàn)如果將碳纖維和玻纖維按一定比例混合后，明顯降低褶皺帶來的影響，解決了這項工藝難題。事實上，LM生產(chǎn)的機組葉片都需要專門定制和設計，海上機組也不例外，通過驗證，這樣的制作方式能夠激發(fā)機組產(chǎn)生更好的效益。對于目標市場來說，LM的短期計劃是從歐洲市場起步，緊跟市場需求；從中長期來看，作為一家全球化公司，LM愿意為世界各地有需求的機組制造商提供定制化葉片及其服務。

《風能》：您前面提到海上機組葉片的定制化生產(chǎn)，這是否會促使總成本增加，LM在成本問題上是如何考慮的？

Alexis Crama：從度電成本角度講：第一，LM會把機組看成一個整體，風輪直徑增大，效率也會相應提高。第二，提高產(chǎn)品可靠性，LM追求的目標是葉片在裝機后的25年內(nèi)能夠盡可能降低維護成本，因此我們更注重產(chǎn)品的質(zhì)量。第三，增強葉片組件的性能，為了使葉片免遭雷擊，LM開發(fā)了全絕緣保護系統(tǒng)，同時針對葉片前緣自主研發(fā)了絕緣保護劑；另外，LM還通過渦輪發(fā)生器和T型擾流板提高葉片的氣動性能。最后，需要強調(diào)的是，就海上風電來講，LM一直是以機組葉片質(zhì)量為根本，其次是追求成本優(yōu)勢。

其實，海上風電與陸上風電不同，一般來說，海上機組葉片更換零部件的成本是陸上的10—15倍，而且更換零部件也會給業(yè)主和主機廠商帶來巨大風險。因此，出于對海上葉片質(zhì)量的考慮，即使零部件價格昂貴，也要做出合乎客戶要求的高質(zhì)量產(chǎn)品。

《風能》：就海上風電發(fā)展來說，LM的葉片技術將會有哪些方面的創(chuàng)新？

Alexis Crama：LM針對葉片技術創(chuàng)新將從兩方面著手：一方面是逐漸增加機組的變頻功率，從十年前的主流5兆瓦機組，到過去兩三年的6兆瓦機組，再到如今的8兆瓦機組，以及未來預期的10兆瓦機組，LM著力在一個基礎上安裝更大的機組，通過增加單臺機組的功率，降低安裝成本；另一方面，與打樁到海底的技術相比，未來LM海上機組葉片安裝將使用漂浮式基礎技術，這種技術的優(yōu)勢是可以直接在岸邊安裝葉片，通過拖船拖到預定的機位上，有效提高安裝效率。

《風能》：LM代表著世界先進葉片設計與生產(chǎn)技術，在開拓中國海上風電市場方面LM將采取的市場戰(zhàn)略和已具備的優(yōu)勢是什么？未來全球海上風電的發(fā)展趨勢是怎樣的？

Alexis Crama：目前，中國用電需求的增長速度在放緩，但LM看到中國過去有很多的火電廠處于更新?lián)Q代、改造和被放棄的狀態(tài)，這說明會有更多可再生能源替代傳統(tǒng)能源，巴黎氣候協(xié)議的簽署更是給人類未來30年的發(fā)展提供了保障。在這個過程中，風電作為可再生能源的一部分，必然會起到關鍵作用。另外，現(xiàn)今中國經(jīng)濟增速放緩對于LM來說更是機遇，各個企業(yè)由過去追求量的增長到現(xiàn)在將更多精力放在質(zhì)量上，這正是LM一直追求的“質(zhì)量為上”的準則。說到戰(zhàn)略問題，LM主要關注的：一是海上風電市場，二是開拓除中國、美國和歐洲外的新興市場；此外，中國“三北”地區(qū)存在棄風問題，風電市場逐漸在向南方發(fā)展，而適合南方市場的主流2兆瓦機組或者是3兆瓦機組需要更大直徑的風輪，這也是LM的優(yōu)勢所在。而且，LM了解到中國海上風能資源蘊藏量豐富，我們希望在中國海上風電葉片方面打造自己的市場。針對這一目標LM有足夠的信心：首先，LM有在葉片開發(fā)和生產(chǎn)過程中積攢的幾十年的豐富經(jīng)驗，以及良好的機組葉片運行記錄，利用這些優(yōu)勢可為中國海上風電市場提供高可靠性產(chǎn)品；其次，LM是全世界唯一一家將葉片的設計和生產(chǎn)進行技術整合的公司，而且，在和整機廠商合作的過程中，LM對葉片從設計到生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)上相關知識的深入理解也有利于開發(fā)高效的、更適合整機廠商的葉片；此外，LM強調(diào)在工業(yè)化過程中關注社會責任、員工安全及整個生產(chǎn)安全等多個方面，致力于給整個行業(yè)帶來積極影響。

就全球海上風電發(fā)展趨勢來看，以歐洲為例，歐洲北海風電場已經(jīng)證明了海上風電成本相較于十年前下降了近30%，這其中有30%來自機組本身，其余70%是圍繞海上風電的基礎設施工作，包括機組葉片安裝、海底電纜鋪設等，所有這些配套的輔助設施隨著產(chǎn)業(yè)化的成熟成本逐漸下降，讓我們相信海上風電是一個高效環(huán)保，可以為大家?guī)斫?jīng)濟效益的產(chǎn)業(yè)，更讓我們對未來海上風電能成為獨立的新能源領域充滿信心。