可再生能源成为了新世纪全球各国争相重视的新型能源,其中对于风能的收集利用愈发的成熟。想要利用风能,就需要大型的风电发电装置,风电叶片作为风力发电装置的核心之一,采用何种材料来建造能够最大化利用效率呢?碳纤维复合材料不错。
 
碳纤维复合材料在风电叶片上的应用优势盘点
 
碳纤维复合材料在风电叶片上的应用优势盘点
 
1、提高叶片刚度,减轻叶片质量
 
风电叶片的制作材料由多种可选,其中碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料都是不错的选择。对两者进行比较的话,碳纤维复合材料的强度是玻璃纤维复合材料的2倍,模量大概是3倍,而重量上有所下降。拿中材科技的3MW级56m碳纤维复合材料风电叶片来说,比同级别玻璃纤维复合材料风力叶片轻6吨。
 
2、风机输出功率更平滑平衡,风能利用效率提升
 
使用碳纤维复合材料制成的风力叶片,因为重量的降低和刚度的提升,改善了叶片周围的空气动力学性能,减少了塔架和轮毂的负载,进而促使风力电机的功率输出更平滑均衡,提升了风能的利用率。碳纤维复合材料的叶片,结构上更薄,长度更长,提高了能量的输出。在大型柔性风电叶片结构的主梁帽和蒙皮中使用时,可实现叶片的弯扭耦合设计,优化风能的输出效率。
 
3、提高叶片使用环境的适应性
 
风机需要长期暴露在自然环境中24小时全天候工作,湿度、暴雨、雷击、狂风等恶劣环境会对叶片带来一定的损伤。因此在选择制造材料时,需要将这些因素考虑进去。碳纤维复合材料除了强度大以外,还具备优秀的耐疲劳性,同时还具备一定的耐酸碱盐的特性,可以保证风机叶片在自然环境中长时间运转,减少故障率。
 
碳纤维复合材料降低风电叶片的运输成本
 
4、降低风电叶片的运输成本
 
风机叶片的长度可以达到上百米,重量接近100吨,名副其实的庞然大物。可想而知,想要将它们运输到指定的位置,需要花费大量的时间和精力。碳纤维复合材料的风机叶片的重量可以下降10吨,对于运输来说减轻了不少的压力。
 
碳纤维复合材料制成的风机叶片具备无可比拟的巨大优势,因此受到了可再生能源领域的极力追捧。碳纤维及碳纤维复合材料的研究尚在继续,期待它给风力发电乃至新能源利用带来更多的惊喜。