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全球首款聚氨酯风力发电机叶片:采用聚氨酯灌注树脂制造更大、更好的叶片

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我们向可再生能源的过渡需要充满想象力的解决方案,最终提高其与不可再生能源之间的竞争力。为此,我们使用特种聚氨酯树脂帮助客户制造更长、更结实的风机叶片,比如最近在中国安装的55.2米长叶片。

风电无疑是未来全球能源解决方案的重要组成部分,但要达到传统能源的能效水平,尚需一段时间。我们面临的挑战是找到相应方法,让风力发电机比不可再生能源更具成本竞争力。更具竞争优势的风机叶片将在减少排放以及为企业和社区提供可持续电力方面发挥更重要的作用。

风机叶片创新

受到更经济风电需求的启发,我们开发出一种聚氨酯灌注树脂解决方案,用于大型风机叶片设计,从而提高效率,并能应对更高风机所承受的机械应力。科思创聚氨酯树脂在现场应用中证明了它的优异性能。利用该材料制成的风机叶片已成功安装在辽宁省铁岭市的风电场,该风电场由辽宁大唐国际新能源有限公司运营。

我们的全球研发团队参与了开发过程,并与整个产业链的合作伙伴开展密切合作——包括叶片制造商、整机制造商、玻璃纤维生产商、设备供应商和叶片设计公司。

科思创聚氨酯业务部亚太区工业营销副总裁顾立安(Julien Guiu)先生说:“在中国东北地区成功安装风机样机证实了聚氨酯灌注树脂优势,并证明这种材料在风机叶片领域的应用已准备就绪。我们希望借此机会向行业合作伙伴传递一个强有力的信号,我们现在可以制造并安装更长、更强的风机叶片。”


通过测试和验证

为满足风机叶片在恶劣条件下长时间运行的要求,我们对风机使用的叶片材料进行了全面的性能测试,并成功通过了中国鉴衡认证的静态测试和疲劳测试(摆振和挥舞两个方向)。

实现方法

风机叶片通常采用玻璃纤维增强树脂通过真空灌注技术制成。聚氨酯复合材料成功用于生产风机叶片证实了聚氨酯树脂具有优异的机械性能和抗疲劳性能。这项针对风电行业的创新解决方案,其固化速度更快、加工性能更好,因此生产流程得以改进,提高了生产效率。

携手前进

除了在中国东北地区安装风机叶片外,我们还与中国领先的风机制造商对另一台2.2MW风机进行了开发、安装、运行和发电方面的合作,该风机的叶片长度为59.5米。该叶片的主梁、腹板和叶根采用科思创聚氨酯树脂材料制成,并在中国中南部完成了安装。

顾立安(Julien Guiu)补充道:“我们已在中国各地的风力发电场安装了两组风机叶片 ,可以测试叶片在不同风况下的运营可行性和稳定性。这将为未来的叶片设计提供宝贵的数据,帮助我们进一步为风电这一可再生能源作贡献。”

亮点

聚氨酯树脂确保提供优异的机械性能和其他技术优势,使生产过程更安全、更快速,并降低风机叶片的成本。由于叶片约占风机成本的20-30%,占风电场总成本的10-15%左右,因此聚氨酯风机叶片的下线速度越快,制造商和风电场投资者的收益越高。

随着对原材料的技术要求变得越来越具有挑战性,风能行业正在推动叶片设计师、叶片制造商和特种材料供应商突破极限。

Dirk Soontjens

科思创全球风力项目负责人

聚氨酯提高叶片生产效率归功于其:

  • 粘度更低,灌注速度更快   
  • 固化速度快,提高生产率   
  • 放热少  

使用聚氨酯实现优异性能:

  • 更轻、更强、更长的叶片   
  • 优异的机械性能   
  • 优异的抗疲劳性   
  • 与玻璃纤维优异的界面结合力 

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