中國(guó)風(fēng)電葉片行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析

• 2021年10月29日 HaoChenChong來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 511 27
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風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。中國(guó)風(fēng)能儲(chǔ)量很大、分布面廣，風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，成為繼歐洲、美國(guó)和印度之后的全球風(fēng)力發(fā)電主要市場(chǎng)之一。

中國(guó)風(fēng)電葉片行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析

風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。中國(guó)風(fēng)能儲(chǔ)量很大、分布面廣，風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，成為繼歐洲、美國(guó)和印度之后的全球風(fēng)力發(fā)電主要市場(chǎng)之一。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片是一個(gè)復(fù)合材料制成的薄殼結(jié)構(gòu)，一般由根部、外殼和加強(qiáng)筋或梁三部分組成，復(fù)合材料在整個(gè)風(fēng)電葉片中的重量一般占到90%以上。復(fù)合材料葉片發(fā)展之初采用的是廉價(jià)的玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹(shù)脂體系，直到今天這仍是大部分葉片采用的材料。隨著葉片長(zhǎng)度的不斷增大，自身重量也不斷增加，這種體系在某些場(chǎng)合已不能滿足要求，于是很自然地，性能更優(yōu)異的增強(qiáng)材料—碳纖維走進(jìn)了人們的視野。

目前，全球風(fēng)電葉片行業(yè)具備1000套以上產(chǎn)能的大型企業(yè)有十幾家。由于受到運(yùn)輸半徑制約，產(chǎn)能分布會(huì)影響葉片市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局，地方性廠商受益于地域性?xún)?yōu)勢(shì)瓜分了一些區(qū)域市場(chǎng)份額。數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)排名前五的風(fēng)電葉片企業(yè)市場(chǎng)份額已由2011年的10% 增加至2018年的50%。

2020年，全國(guó)風(fēng)電新增并網(wǎng)裝機(jī)7167萬(wàn)千瓦，其中陸上風(fēng)電新增裝機(jī)6861萬(wàn)千瓦、海上風(fēng)電新增裝機(jī)306萬(wàn)千瓦。從新增裝機(jī)分布看，中東部和南方地區(qū)占比約40%，“三北”地區(qū)占60%。到2020年底，全國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)2.81億千瓦，其中陸上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)2.71億千瓦、海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)約900萬(wàn)千瓦。

2021年，國(guó)家能源局要求風(fēng)電平價(jià)上網(wǎng)發(fā)電，產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)于降本增效的需求日益增強(qiáng)。因此，開(kāi)發(fā)出具有放熱溫度低、低密度、快速建立脫模強(qiáng)度的灌注樹(shù)脂、輕質(zhì)高韌的膠粘劑，對(duì)于縮短葉片從灌注到合模的整體制程，進(jìn)而達(dá)到降本增效的作用至關(guān)重要。

風(fēng)電葉片大型化發(fā)展的同時(shí)，兼顧整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的成本降低，葉片設(shè)計(jì)會(huì)朝著模塊化的趨勢(shì)發(fā)展，在未來(lái)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)儲(chǔ)備上必然要從降本增效來(lái)考量。

隨著市場(chǎng)對(duì)風(fēng)電葉片的利用效率要求越來(lái)越高，風(fēng)電葉片向大型化發(fā)展成為了必然的趨勢(shì)。在相同長(zhǎng)度葉片下，使用玻璃纖維作為增強(qiáng)材料的葉片重量顯著大于使用碳纖維作為增強(qiáng)材料的葉片重量，從而影響風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行性能和轉(zhuǎn)換效率。

傳統(tǒng)玻璃纖維制成的復(fù)合材料已經(jīng)逐漸暴露出了一定缺點(diǎn), 例如彈性模量和層間剪切強(qiáng)度比較低, 長(zhǎng)期耐溫性差容易老化, 特別是材料的質(zhì)量密度還比較大隨著發(fā)電機(jī)組向大型化發(fā)展風(fēng)機(jī)的葉片長(zhǎng)度不斷增加, 越來(lái)越重的葉片對(duì)發(fā)電機(jī)和塔座也提出了更苛刻的要求。

相同葉片長(zhǎng)度下, 采用碳纖維復(fù)合材料制作的重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于玻璃纖維復(fù)合材料制作的重量。葉片質(zhì)量的減小和剛度的增加, 可以有效改善葉片的空氣動(dòng)力學(xué)性能, 降低葉片對(duì)機(jī)塔和輪軸的負(fù)載，風(fēng)機(jī)的輸出功率更平滑更均衡、運(yùn)行效率更高，更有利于風(fēng)機(jī)的風(fēng)力收集。

技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)上，風(fēng)電葉片未來(lái)將會(huì)著重于產(chǎn)品容量逐漸提升，無(wú)論是陸上風(fēng)電與海上風(fēng)電均會(huì)向大型化發(fā)展。

現(xiàn)階段風(fēng)力發(fā)電機(jī)主流容量為2~4MW，未來(lái)小容量風(fēng)力機(jī)將逐步淡出市場(chǎng)，朝向大型化風(fēng)力機(jī)發(fā)展。風(fēng)力機(jī)大型化的優(yōu)點(diǎn)為對(duì)于風(fēng)場(chǎng)土地利用效率大幅增加，缺點(diǎn)為單位建置成本將小幅上升。

《風(fēng)能北京宣言》提出，為達(dá)到與碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)起步銜接的目的，在“十四五”規(guī)劃中，須為風(fēng)電設(shè)定與碳中和國(guó)家戰(zhàn)略相適應(yīng)的發(fā)展空間：保證年均新增裝機(jī)5000萬(wàn)千瓦以上。2025年后，中國(guó)風(fēng)電年均新增裝機(jī)容量應(yīng)不低于6000萬(wàn)千瓦，到2030年至少達(dá)到8億千瓦，到2060年至少達(dá)到30億千瓦?！讹L(fēng)能北京宣言》將對(duì)風(fēng)機(jī)制造、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維、后市場(chǎng)等全產(chǎn)業(yè)鏈形成重大利好，中國(guó)風(fēng)電行業(yè)未來(lái)30年將實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)步快速發(fā)展。

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