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为满足大型风电机并网要求，叶片采用直升飞机浆叶设计，这个设计不但没有起到调速和稳速的作用，反而造成叶片高风载，造成并网稳定性差，造成高故障率，使 风电技术后患无穷。
关键词
风电技术 叶片 高风载 冲击电流 稳定性
风电成本高一直是影响风电产业发展最大制约因素，风电成本主要取决于风电机组的成本和维护成本。降低成本、提高发电效率、增加寿命一直是风电技术所追求的 目标。叶片是风电机的“灵魂”，叶片的性能直接关系到风电机的性能，现有风电机叶片是参照直升飞机的螺旋桨设计的，属于高风速叶片，这种叶片强刚性能要求 很高，造价高昂，MW级风电机叶片非常巨大，在高风速状态产生强风载，风载的强度很惊人，造成的后果就是大幅提高塔架和机组的强度和成本，造成风电机的强 烈振动，造成机械和疲劳损坏，还容易形成冲击电流，影响并网的稳定性。所以，叶片性能是造成风电机高昂成本的主要因素，也是造成故障和高额维护费的主要因 素，我们要降低风电机成本、提高发电效率就必须改善叶片性能。
大型风电设备由于发电量大，难以存储，所以必须联网使用，近30年来全球的风电研究方向和目标几乎只有一个，就是如何解决并网这一世界性难题。电网对入网 的风电有着极其严格的技术指标，入网的风电必须能够满足电网的稳频、稳压和稳相要求。自然风是不稳定的，因此风电机所发出的电也是不稳定的。不稳定的风电 将会对电网产生巨大冲击，导致电网崩溃或设备损坏，为了满足并网的苛刻条件，设计者不得不将风电机的结构无限复杂化，以牺牲风电机的最佳动力学特性和最佳 风能区间为代价，造成风电成本翻番、风能利用系数下降30%以上。风能的间歇性，风速和风向的不确定性，最终导致风电机的不稳定性，最终换来的仍是“不受 电网欢迎”的上网资格。
现有风机的外形与古老风车相比，已面目全非，风车宽大的叶片不见了，取而代之的叶片如同直升飞机的浆叶，叶片象4点8点12点三根针，让人产生很大疑问， 能高效获得风能吗？这是风电机外形给人产生的最大疑问，所有利用风力的装置都有尽可能大的受风面积，比如帆船、帆板、滑翔机等都有很大的受风面积，只有受 风面积大才能获得较多的风力，才能获得较大的风能。风电机是利用风能，而飞机的螺旋桨是产生风能，两个运行特性是完全相反的，为什么风电机会采用直升飞机 的浆叶呢？这都是为了满足风电机同步并网而采取的设计，正是这个不合理的设计使风电技术后患无穷。
最初是采用恒速恒频的并网技术，为了能够实现风电机转速的稳定，首先参照直升飞机的浆叶设计叶片，利用叶片的失速特性来保持转速的稳定，当风速达到一定值 时，利用叶片独特的翼形结构使叶片处于失速状态，叶片的升力减小，阻力增大，自动限制了功率的增加。叶片失速后，风速的变化对功率的输出影响不大，因为失 速后叶片升力变化不大，这样就保证了风电机功率的稳定和转速的稳定。这种方式称为为定浆距失速调节技术，定浆距是指风轮的叶片与轮毂采用刚性连接，叶片的 浆距角不变。随着风电机向兆瓦级发展，失速叶片不能满足要求，又出现了变桨距角控制技术。变桨距角控制技术就是控制桨叶沿纵轴旋转叶片，叶片和控制系统是 按直升飞机的浆叶和翼角控制装置进行设计，主要就是利用浆叶的可调控性，控制叶片的迎风攻角，控制叶轮的转速，保持功率输出的稳定，保证发电机的恒速恒 频。变桨距角控制技术可谓集高科技技术于一身，原理非常先进，既有远程电子控制，又有设备自控调节装置；既有二三维数据集程控制，又有模糊智能控制；既有 高效机械配置，又有超强材料制作。但在使用过程中，发现这种控制方式仍不能保证并网的可靠性，由于气候条件非常复杂，有狂风、暴雨、沙尘暴等恶劣天气，风 的速度和方向也是随机在不断变化，控制系统始终存在滞后性，在这种情况下要保证叶轮转速的恒定非常困难。不能保证转速的恒定，就会导致风电机自动脱网，也 就不能保证并网的稳定性，最终证明利用控制叶轮转速来实现并网的目的是失败的。随后出现了变转速联网技术，风电技术走了一段弯路，又回到了起点。
变转速恒频联网电控技术是近几年飞速发展起来的新技术，变转速技术可以让风轮随风速的变化相应改变转速的快慢，保持基本恒定的最佳转速比，这样可以高效的 获取阵风的能量。由于叶轮的转速可以随着风速变化，就避免了叶轮转速不可控性对并网稳定性的影响，与恒速恒频技术相比并网的稳定性可以大幅提高。但由于叶 片的高风载和控制系统的滞后性仍然存在，在大风状态下，风速和风向的突变容易使风电机产生冲击电流，仍会影响并网的稳定性。所以叶片性能存在的问题是影响 并网稳定性的罪魁祸首，而且还造成风电机成本高昂，微风发电性能低，维护费用高，故障率高，严重影响了风电产业的发展。所以叶片性能应该改、也必须改。
