碳纤维复合材料用于风力发电机中

2011-10-20 14:36

　　国外碳纤维用于叶片制造的厂家主要有：

　　丹麦LMGlassfiber“未来”叶片家族中61.5米长、5MW风机的叶片在梁和端部都选用了碳纤维；

　　德国叶片制造商NordexRotor新制造的56米长，5MW风机叶片的整个梁结构也采用了碳纤维，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；

　　VestasWindSystem在他们制造的44米长、V-903.0MW风电机中的叶片的梁采用了碳纤维。2004年12月ZoltekCompaniesInc．宣布与VestaswindSystemsAS公司订立长期战略合同，在前三年提供价值8千万到1亿美元的碳纤维用于制造风机叶片；ZoltekCompaniesInc在股东大会上宣布对NEGMicon的碳纤维合同将从每年150吨增加一倍。同时每年分别向Vestas和Ganesa各提供1000吨，所用牌号为Panex3348K；

　　西班牙Gamesa在他们旋转直径为87米（G87）和90米（G90）2MW的风机的叶片中采用了碳纤维／环氧树脂预浸料，G90叶片长44米，质量约7t。

　　NEGMicon在40米的叶片中采用了碳纤维增

　　德国EnerconGmbH在他们的大型叶片的制造中也使用了碳纤维。

　　华盛顿的Kirkland公司收到美国能源部（U.S.DepartmentofEnergy）的75万美元，作为研发资金，和TPIComposites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。方案通过对30-35m长叶片的设计，制造和测试以证明先进的碳纤维混编设计的商业可能性。碳纤维在风叶中的应用逐年在增加（图2）

　　3.碳纤维在风力发电机叶片中应用的主要部位

　　由于碳纤维比玻纤昂贵，采用百分之百的碳纤维制造叶片从成本上来说是不合算的。目前国外碳纤维主要是和玻纤混和使用，碳纤维只是用到一些关键的部分。碳纤维在叶片中应用的主要部位有（图3和图4）：