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一文看懂碳纤维在风电叶片领域应用

来源:风力发电机_广州太和风力发电设备有限公司 发布时间:2019-06-27 点击次数:

     北极星风电网络新闻:风能是最具成本效益和环境友好的能源之一。2017年,巨型风电叶片制造商维斯塔斯分别与赫斯特和阿克萨签署协议,为新一代风电叶片提供先进的碳纤维复合材料。风力发电是碳纤维复合材料最有潜力的应用之一。
    
    图片来源:通用电气官方网站
    
    1。碳纤维复合材料在风电领域的市场规模
    
    截至2016年5月,世界风力发电装机容量已达4270亿兆瓦。据估计,到2020年,风力发电将占世界总发电量的11.81%。
    
    数据来源:每月风力发电
    
    近年来,碳纤维及其复合材料在风力机叶片领域得到了广泛的应用。大型和船用风力涡轮机极大地刺激了对碳纤维叶片的需求。下图显示了2011年至2016年碳纤维风电叶片的全球市场需求。
    
    资料来源:萨里研究
    
    下图为2016-2020年风电机组叶片碳纤维需求预测。从图中可以看出,2020年需求量将超过3万吨。
    
    数据来源:东北证券,2015年全球碳纤维复合材料市场报告
    
    
    数据来源:碳纤维的16个主要应用领域和最新技术进展(2)
    
    从图中可以看出,现有叶片直径已超过190m,超长叶片对材料的强度和刚度提出了更高的要求。
    
    重量增加对叶片的影响
    
    传统的叶片制造材料主要是玻璃纤维复合材料。当叶片长度超过一定值时,所有玻璃钢叶片的重量都比较大,在性能上存在许多不足。目前已不能满足大型、轻型风电机组叶片的要求。碳纤维增强复合材料比玻璃纤维复合材料密度低、强度高,突破了玻璃纤维复合材料的性能极限,在增加叶片长度的同时,可以保证风机叶片的重量大大减轻。
    
    图片来源:通用电气官方网站
    
    如需更及时、更详细的信息,请注意“北极星风电网络”。
    
    
    
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