采用碳纤维,可增加叶片临界长度,提高叶片刚度,减轻叶片重量。研究也表明,添加碳纤维所制得的风机叶片质量比玻璃纤维的轻约30%,以目前的成本估算,成本增加可控制在30%以内。
4、碳纤维在叶片中应用的主要部位
碳纤维在风电叶片中应用实例
公司
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产品
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技术状态
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Gamesa
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GAMESA在其直径为87米、90米叶轮的叶片制造中包含了碳纤维。
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LM
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61.5米叶片
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采用了玻纤/碳纤维混杂复合材料结构,在横梁和翼缘等要求较高的部位使用碳纤维作为增强材料,单片叶片质量达17.7 t。
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Vestas
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VESTAS V-90型风力机3.0MW
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叶片长44m,其样品试验采用了碳纤维制造。
Vestas为V903.OMW机型配套的44m系列叶片主梁上使用了碳纤维,叶片自重只有6t,与V802MW,39m叶片自重一样。 |
GE
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7MW
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GE公司的7MW机组研发,将使用碳纤维
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NEG Micon
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40m叶片
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40米的叶片中采用了碳纤维增强环氧树脂
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Nordex Rotor
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44m叶片
56m叶片
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44 m长CFRP叶片质量为9.6t, 可用于2.5 MW的风电机组。此外,还开发了56 m长的CFRP叶片,他们认为叶片超过一定尺寸后,碳纤维叶片的制作成本并不比玻纤的高。
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Repower
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5MW叶片
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转轮直径126米,该叶片由碳纤和玻纤混杂而成,单个叶片重量达18吨,可用于海上及陆地使用。
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NEG Micon
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40米叶片
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碳纤维增强环氧树脂的40米叶片
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kirkldand
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和TPI Composites公司合作,发展碳纤维风机叶片,以求得最大的能量获得,同时减轻风机的负载。制造和测试证明了先进碳纤维混编设计叶片的商业化可行性。
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5、叶片材料的新发展——热塑性复合材料应用