先进复合材料在风力发电领域的应用

    先进复合材料自上世纪60年代中期诞生以来,其应用历来分为三大领域:以航空航天为主的国防军工领域、体育休闲用品和工业领域的应用。此处所言的先进复合材料,主要系指碳纤维增强树脂基复合材料。我多年来是从碳纤维的产耗量入手研究先进复合材料在民用领域的应用发展情况。
据统计,目前碳纤维总产能约在66000吨/年左右,产量约为46000吨/年左右。
复合材料的三大应用领域
先进复合材料的应用历来分为三大领域:
以航空航天为主的国防军工系统应用,目前约占20%左右:
1.1 航空:军机、民机、直升机、无人机、发动机等
1.2 航天:导弹、火箭、人造卫星、宇宙飞船等
1.3 其他:舰船、兵工、电子、陆军等
体育休闲用品,目前约占20%左右
工业领域应用,目前约占60%左右         

     

    风力是清洁环保的可再生能源→风力发电是能源增长快的领域:每年以25%以上的速率递增。
趋势:单机容量越来越大→叶片越来越长、自重越来越大→刚度、强度要求越来越高→由玻纤转向碳纤。
目前可达4~5MW,塔高70m,叶片可长达50m~60m。叶片长度每增加6%,发电量可增加12%。欧洲德国(8750MW),其次是美国,亚洲是印度、日本等,我国尚有很大的发展空间。
    应用:叶片、机舱罩、导流罩、塔架等。