三菱重工从1982年开发最初的商业用风力发电机(300kW级)以来,又陆续将450kW、600kW级风力发电机投入了市场。2003年开发了具有世界一流性能水平的MWT-1000A,至2004年末世界各地共有约1800台三菱制风力发电机在运转。2006年预计推出2400kW级超大型、高性能风力发电机(已经实现—译者注)。各类别风力发电机所用叶片的比较参见图2。
为尽量减轻重量,叶片材料使用玻璃纤维强化塑料(GFRP)。比较典型、与各级别风力发电机相匹配的叶片其长度有12米(250~300kW级风机用)、18~20米(450~600 kW级风机用)、27~30米(1000 kW级风机用)、36米(2000 kW级风机用)等三种(原文如此—译者注)。2005年末三菱重工完成了与2400kW风力发电机相匹配的长度超过40米的超大型叶片的制作。
对于风力发电机叶片,一般来说小型机用时要从成本优先考虑,较多地采用手工铺层法制作。而大型机的叶片对刚、强度要求较高,必须采用高压釜法(预浸料成型法)或VaRTM 成型法。从制作面积大、有一定壁厚要求等方面考虑,许多生产厂采用了VaRTM 成型法。
三菱重工在制作长度超过20米的大型叶片时使用VaRTM 成型法。图3显示了用VaRTM 成型法制作FRP叶片的情形。 用这种方法在制作长宽为30米×2.5米、最大厚度120毫米的叶片外皮时,只经过一次注入即能够完成成型。另外,由于使用了低粘度树脂并配置了多条树脂注入管线,使树脂注入及浸渍时间缩短,是一种生产效率较高的叶片制造技术。
叶片用的FRP成型树脂和强化纤维必须有足够的强度并适合于VaRTM方法成型,因此使用了具有热硬化性的树脂以及玻璃纤维的基材。