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中国风电叶片行业通过近十年的快速发展,通过引进、消化吸收和再创新的技术路线,完成了研发能力建设;在全球化的大潮中,部分资本雄厚的企业,通过资本运作的方式,并购海外企业,实现了研发能力建设;也有部分企业通过与国外企业多渠道协作的方式,实现了研发能力的建设。中国风电叶片研发技术从全部引进到实现部分输出。
1.1 研发能力
中国目前已具备自主研发能力,能够根据不同风资源特点(例如低风速、高海拔、低温、台风等)和主机的特殊要求进行适应性设计,叶片设计已通过GL、TUV 等国际认证,技术已得到国际上的认可,但叶片设计仍处于初级阶段,在翼型开发、新型结构设计等方面与国外先进技术还存在一些差距。
中国风电叶片技术起步较晚,对风电叶片基础领域的投入较少,缺少叶片研发方面的专业人才,关键是国内的技术人员经验少,技术沉淀少。由于风电叶片的基础研究需要投入大量的人力和财力,特别是风电叶片专用翼型的开发,与风电技术较发达的荷兰和丹麦等相比差距明显。可喜的进步是西北工业大学和北京航空航天大学分别主导的两个系列风电专用翼型研究取得了长足的进展,目前已经进入到了试验阶段。
由于国内在复合材料强度计算理论和一些失效理论方面的研究很少,如叶片纤维间失效,国内还没有太多的试验数据,严重阻碍了叶片结构设计的可靠性和经济性。
1.2 认证能力
随着风电市场的快速发展,在国家的大力支持下,独立的第三方认证机构也逐步成熟,经过多年的发展,已经初步达到了国际认证机构水平,并积极与国际认证机构开展认证互认工作。
目前国内能够开展风力发电机组和零部件认证的机构有北京鉴衡认证中心有限公司和中国船级社。
1.3 实验室
国内大部分叶片企业基本上具备了完善的原材料和全尺寸叶片的试验检测能力,建设有独立的叶片试验室,试验能力由最初的关注企业内部的需求,过渡为可以向第三方提供试验检测服务的开放实验室,也有一些企业的实验室已经获得了CNAS 国家试验室认可资质或德国GL 认可的实验室资质,全面的试验检测范围,涵盖从叶片原材料到叶片全尺寸结构试验。缩短了与国际上的差距,除了满足企业的研发和质量控制需要外,还为未来大型叶片的研发、试验等提供了可靠的保障基础。
作为认证机构的重要组成部分,独立实验室在国内也有两家开展工作,包括以北京鉴衡认证中心为依托设立的“国家能源风能太阳能仿真与检测认证技术重点实验室”和通标标准技术服务(SGS)(天津)有限公司。
1.4 监造能力
作为叶片产品质量保证的一个重要环节,叶片制造过程中的监造工作也越来越多得到了业主的青睐,目前北京鉴衡认证中心有限公司、中国船级社实业公司和通标标准技术服务公司均可以提供叶片现场监造服务业务,并已开展了大量的工作。
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