中科宇能以中国科学院工程热物理研究所为技术依托,是国内少数全面掌握了从叶片气动设计、结构设计、模芯与模具设计制造、叶片生产到产品检测、认证全过程的大型风电叶片设计制造企业之一。作为一家有科研背景的本土企业,中科宇能所努力的方向一直是提供贴近中国风资源特点的差异化叶片产品,通过联合设计、自主设计等方式,充分掌握了850 兆瓦、1.0 兆瓦、1.5 兆瓦、2.0 兆瓦、2.5兆瓦、3.0 兆瓦等多个风电机组叶片产品的设计能力。
在满足叶片市场上主流需求的同时,中科宇能针对中国特有的风资源环境,研究不同技术策略及技术解决方案,优化设计流程和设计方法,以确保所设计的叶片达到设计要求。
例如在我国高海拔低空气密度区,由于对叶片的极限和疲劳载荷要求较低,在设计中考虑优化叶片厚度分布,以提高叶片的风能捕获。而针对我国低温易结冰风区和多风沙区,中科宇能充分考虑采用抗结冰、防风沙的叶片材料,以确保叶片运行寿命。针对我国沿海台风区域,该公司在叶片设计中,考虑发展并采用钝尾缘翼型,提高叶片强度,达到提高叶片抗台风性能的目的。
“就近几年的情况来看,风轮直径逐步加大,向着更适应Ⅲ类弱、S 类风区的方向发展。中科宇能的2.5 兆瓦(52.3 米)风电叶片已通过了测试,准备开始批量化生产,3 兆瓦(58.6 米)叶片也已经设计完成。以后的目标是向着更大、性能更优越的近海风电叶片以及海上风电叶片方向发展。”赵晓路介绍。
与此同时,中科宇能充分考虑到整机的设计要求,包括风资源要求、整机额定转速、整机载荷要求等诸多影响因素,并将所有的设计要求作为设计控制条件,进行风轮叶片的设计。
在完成初步设计后,中科宇能将设计数据发送至整机厂商,由整机厂商进行二次设计校核,进一步保证了设计叶片与整机的匹配度。实际上,正是由于拥有绝对自主的知识产权和强大的研发能力,使中科宇能在市场调整期仍具有不错的发展空间。与从国外引进技术并加以改造的叶片厂商相比,中科宇能具备完全自主知识产权的叶片研发体系,能针对客户的特定需求开发特定型号的叶片。而与一些国外厂商相比,中科宇能可以更快更准地掌握国内主要整机厂的整机研究动态及开发方向,更密切地与国内整机企业进行技术交流,快速响应对方提出的需求,并在出现问题时第一时间做出反应,从而在很大程度上加快了叶片研发进度。
多层次服务
因为自主,所以能够在关键时期“自助”,能够具有更强大的技术可控能力和成本控制能力,以及更广、更深入的服务形式。换言之,中科宇能因拥有极强的科研实力和自主产品系列,在提供产品的同时,也能够提供技术。从一个单纯的制造型企业,成为知识输出和制造相结合的企业,具备了生于市场而高于市场的“超能力”。
2010 年,针对中国内陆低风速地区自主设计研发的1.5 兆瓦(42.8 米)叶片,向德国整机厂商Nordex 公司进行了设计技术转让,并进行了样片生产与挂机试验。同时,中科宇能与金风科技、东汽、海装、三一电气等保持了密切合作关系,并承担了多项一对一的叶片开发与研究项目。如针对金风科技提出的低风速长叶片风力发电机组需求, 开展1.5 兆瓦及2.5兆瓦长叶片的设计,并提供了1.5 兆瓦多个型号的叶片。2011 年,中科宇能又与三一电气签署了合作协议,完成了54 米叶片的设计及制造。