艾尔姆最长叶片现身如东

如果叶片有生命，当73+叶片被安装时，同在如东海上的风电那些“小伙伴”们一定惊呆了。

9月30日，来自叶片厂家、整机厂商、运输公司、安装公司的工程师们，极其精密地操作着手里的各类设备，神情紧张地把目前中国最长叶片安装在2台5MW风电机组上。他们知道，一项人类工程史上的“奇迹”，就这样发生了。

但如果了解到这项工程的创造者之一，73+叶片的生产厂商是艾尔姆风能叶片制品公司（简称艾尔姆），他们应该会放松心情，将这个被理解为“奇迹”的工程，重新定义成技术进步的必然结果。

运装极限

在叶片制造领域占有重要地位的艾尔姆公司，曾于2010年也做过类似具有轰动效应的事。

2010年，艾尔姆曾使用安东诺夫225飞机将两支42.1米长的叶片，从中国运往丹麦测试，创造了最长单体空运货物的世界纪录。

但这次从丹麦向中国运输73+叶片，显然无法潇洒地使用空运。由于叶片长度远远高出了数个量级，其只能选择海运。

“前几天刚刚运了几支66.5米的叶片，就已经很麻烦了。甚至需要把工厂门口的树都砍掉，运出的时候还需要封路，转弯则要把路口四个方向的车全部堵住。如果再长出7米就更难以想象了。”艾尔姆公司负责运输工作的李萌说。

为了运输长达70多米的叶片，在丹麦工厂向港口的途中，艾尔姆使用了特制的卡车。这种卡车由两节车体组成，车头有动力，后节车体如同拖车，没有动力但可以自主转向。两节车体之间除叶片外没有任何相连之处，后节车体被叶片拖动行驶，整个卡车看上去就像是一座桥。

到达港口后，这些叶片被吊车放在一艘已经满载货物的轮船甲板上，7月底从欧洲的安瑟港出发，途径多个港口，为方便装卸货物而被吊上吊下，直至9月11日到达上海港，被吊至驳船上。

“我们安装的地方在没有潮水时水深只有2.5米，所以只能使用驳船将叶片运到机位，即使这样，我们也需要看潮水的涨落情况。因为到年底之前还有三个大潮，第一个就在9月底，我们在此期间完成吊装。”李萌说。

由于是换装叶片，吊车首先将已经安装在2台5MW整机上的风轮吊下来，把轮毂、叶片拆开，再将73 +叶片装在轮毂上重新吊装上去，所以这次的工程比为新机组吊装叶片的技术难度更高。再加上叶片长度和叶轮直径巨大，施工单位配备了500吨以上级别的吊车和特制驳船。

据了解，此次工程各方下如此功夫更换73+叶片的主要目的，是为了更好地让叶片匹配风电机组，从而提高发电效率。

活的叶片

叶片就像收割机，旋转的同时可以帮助我们收获未来。如何让它效率更高，莫不如给它更多智慧和更多保护。

虽然此次身现如东的73+叶片竖起来能高过24层住宅，但从一些技术细节中可以发现，此款叶片在设计之初便颇具智慧。

“研发一只超过70米的叶片，不仅要保证其吸收风能的能力，还要尽可能保证将重量控制在一个合理的范围内。同时用艾尔姆自有风洞对叶片进行测试和验证以保证叶片的性能和参数达到客户的要求。” 艾尔姆中国区技术支持工程师闫景松提到：“技术工程师对这些自有翼型进行量身修正并运用在73 +叶片上，使73+叶片在气动设计、结构设计，包括载荷设计形成了一个完美的匹配。”

除了富有经验的翼型设计外，作为一个国际化叶片企业，73+叶片的制作工艺被艾尔姆给予了很高的重视。由于如此巨大的叶片对生产工艺要求非常高，一旦控制不好就可能出现纤维、聚酯注入过多，超出重量设计、负荷设计要求的问题，为此艾尔姆从两个方面来解决这项工艺难题。

其一是通过30多年的经验不断对工艺本身进行修正和改进，使得73+叶片整个的工艺控制流程和控制效果达到了令人满意的程度。

其二是通过结构设计来降低对工艺的要求。由于设计匹配度在设计之初就被放在了重要位置，使得73+叶片的设计与生产能够得到完美匹配，从而具有结构的易生产性，更容易加工和生产。

“翼型设计结合工艺水平，使这个叶片更加修长，叶根直径仅有3.2米，最大弦长只有4.2米。”闫景松说。

即使在远处看到73+叶片，也会很容易发现其与众不同之处：除了叶型更加修长，叶片表面还有一些条状凸起物。这些凸起物的作用是进一步提高叶片的性能，被艾尔姆统称为增功组件。

据介绍，艾尔姆推出的增功组件分为三种，分别装在叶片的不同位置。其中，涡流板（Vertex Generator）被装在背风面叶根到叶中，能够防止流动分离（指叶片背面有时会形成一定压力，抵消叶片的升力，使发电效率降低）产生。T扰流板（Tspoiler）则装在叶片最大弦长到叶根的区域，由于这段区域的翼型一般不会提供太多升力，在安装该组件后可以使该段叶片产生一定升力，被艾尔姆视为一项独特技术。格尼襟翼（Gurney Flap）安装在靠近最大弦长的地方，位于叶片的尾边，也可以通过提升升力而提高发电量。

谈到增功组件所起到的作用，闫景松说：“这些组件全部安装后，保守估计能够提高1%至3%的发电效率。”

据了解，增功组件针对不同的风电场和风况乃至风电机组，产生的效果是不同的。虽然从数据上看并没有多大的改进，但对于发电商来说，哪怕发电效率仅仅提高一个小数点，从整体发电量上看都是相当可观的事情。尤其是对于多兆瓦级的风电机组而言。

正在公路上运输的73+叶片。

除了着力提高73 +叶片的发电效率，艾尔姆在该叶片的安全性上也运用了多种技术，其中的一些技术虽然并非73 +叶片所独有，但它们显然会在定位于多兆瓦级海上风电叶片的73+叶片上运用的更加有效。

73+叶片配备的叶片监控系统基于光纤传感器技术，能够测量叶片的应力，转化为载荷数据，为控制策略提供判断基础，以此保证风电机组在人力难及的海中安全运行。也就是说，正是由于监控系统的存在，使73+叶片拥有了智慧与活力，减少了运维费用，降低了度电成本。

为了避免遭到雷电伤害，艾尔姆为73+配置了名为ILPS（Insulation Lightning Protection System）的绝缘导雷系统，在叶尖处用钨接收器接受雷击电流，并通过导雷线将电流安全地引导至地下。据介绍，虽然该防雷系统与其他厂商的防雷系统在原理上并没有不同，但在结构设计和测试流程上艾尔姆争取做到更加有效和严格。

“一些曾经合作过的防雷机构承认我们自己设计的比他们的还好，因为艾尔姆有专门的雷电保护设计团队，经过了多年的经验积累。”闫景松说。

更长更轻

“如果一家公司了解近海发电叶片的尺寸已经发展到哪种程度，便会知晓艾尔姆风电集团的赫赫大名。”宣传册上的一句话，显得艾尔姆很自信，同时也透漏了该公司的主要技术战略。

艾尔姆的自信不是平白无故而来。早在2009年在位于比利时海岸28公里的Thornton Bankshe风电场投入使用时起，艾尔姆生产的61.5米叶片就被安装在REpower的5MW型风电机组上。而在2012年和2013年的该项目第二和第三期工程中，REpower安装了48台6MW型风电机组，全部使用的是艾尔姆的叶片产品。这些产品有个共同的特点，那就是尺寸越来越长。

在如东准备吊装的73+叶片。

“对于我们来说，73+叶片的重要意义是最长的叶片。长度和能源是一个平方增长的关系，叶片越长越能获得更多的能源。”艾尔姆亚太区总裁Randall Hoeflein指出。

据了解，除了73+叶片外，艾尔姆正在利用现有的材料开发更长的叶片。这些材料中并不含有昂贵的碳纤维，却在艾尔姆的生产工艺和设计理念下，可以造出远远超过73米的叶片。

事实上，不断造出更长的叶片，不仅仅是艾尔姆为满足客户需求所作出的解决方案，而是确实融入了这家企业的技术战略中。这一点可以从艾尔姆的产品序列看出。

“我们有许多定制化的叶片，客户对叶片长度有所期望，我们来满足要求。有一些全球通用叶片却不是这种模式，是由我们先设计出来一些基础叶片，再给整机商做配套。”

闫景松提到的平台概念被艾尔姆官方称为GloBlade系列。GloBlade由Global（全球）加 Blade（叶片）两个词组成，意思不言而喻。

在这种理念下，2010年4月首个LM42.1模型如期在中国制造完成，之后不到一个月，GloBlade－1LM42.1型叶片从天津厂脱模问世。

LM42.1为后续GloBlade系列叶片奠定了开发理念基础，随后GloBlade2－2MW（49.1米 ），GloBlade3－ 3MW（54.8米、58.7米、61.2米、62.8米）相继问世，目前GloBlade6－5/6MW（73+叶片）正在中国吊装。

“这是一种模块化设计，如果市场有一些需求，可以基于这些基础型号进行快速的响应和改进，生产出客户有某些需求或载荷的叶片。如已经有了50米的叶片，我们需要54米的，可以在中间大约30米处加一个模块，快速组成新的叶片模具。”闫景松说。

叶片长度的变化虽然是必然趋势，但重量势必会有所增加，载荷就成了问题。如何最大程度减少长度与重量之间的矛盾，艾尔姆有一定的经验和成绩。

资料显示，73+叶片重量在27吨左右，几乎相当于1.5兆瓦37.3米叶片的5倍。虽然如此之重，但有了解叶片技术的专家称，73+或将比国内类似产品轻10%至20%。在没使用碳纤维的情况下，这个差距显得难能可贵。

该专家分析，这项能力应该来自于厂家对叶片设计和聚酯玻纤材料的理解，对叶片从结构、重量到气动表现乃至生产工艺，都需要做出高明的匹配。

据了解，虽然本次更换73+叶片的风电机组单机容量为5MW，而73+叶片是为6MW设计的，但由于GloBlade－6的灵活性，使得这款叶片可以普遍适用于5MW和6MW的机型。同时，由于重量较轻，上述5MW机组在设计时也考虑到了载荷需要，使得73+叶片能够顺利地装在该机型上。

“这是把双刃剑。”艾尔姆中国区大客户经理李茂建说，“叶片比较轻，就要求整机商必须有较强的控制技术。反而叶片越重越牢实，对整机商要求就没那么高了。这就像是一辆跑车想要发挥性能，不能走坑坑洼洼的山路一样。因此我们也会选择整机商，而不是随便将叶片卖出去了事。艾尔姆会首先将数据包发给对此感兴趣、技术能力强的厂商，评估一下他们自己的载荷匹配、控制能力、发电量要求，之后看如何去相互适应。我们有能力把产品设计到很精确，使叶片恰好能够发出这么多电量，恰好产生这么多载荷。”

有望国产

“我们不想被认为是一个纯粹的外资企业，我们的定位是一个中国企业，外加外国的技术和质量。”Randall Hoeflein对记者说。

73+叶片在如东吊装完成。

话虽如此，但中国市场近两年确实让外企感到了一些适应的难度，即使是对本土企业而言，也显出了一些冷意。价格在一段时间成了项目投标成败的重要因素，连锁反应使产业链上下负债不断增加，一些脚步迈得过快的企业感到喘不过气来。“价低质次”似乎即将成为一个恶性循环，业内人士逐渐认识到，价格过低对谁都没有好处。

在一些外资企业纷纷撤离的时候，有人开始质疑艾尔姆在中国的发展前景。对此，Randall Hoeflein说：“之前风电形势不是很好，大家都在疑惑艾尔姆会不会离开中国市场，首先我们想传递一个强力的信息，我们没有离开，并将以更强的实力参与中国风电，把最好的产品带到这里。”

事实上，艾尔姆在这段时间做的工作很简单，就是坚持在中国市场培养自己的客户，为自己的客户负责，让客户认识到生命周期的总成本才是科学衡量项目投资的正确标准。到目前为止，这家公司似乎已经开始摆脱那段最艰难的市场环境。

Randall Hoeflein认为，一旦风电机组出现了问题停止运行，维修费用将会很高，大家都将焦点放在设备生命周期的总成本上。现在的设备价格已经开始上涨，说明人们逐渐认识到价格不是购买设备时考虑的唯一因素，也要考虑风电机组和叶片的能量输出。

当更多本土整机商走向海外，艾尔姆甚至还可以帮更多的忙。

“国外一些项目银行融资时要看部件是不是名牌产品，或是经得起考验的产品。如果整机商使用的不是世界一流厂家的产品，在放款和融资方面会遇到很多困难。艾尔姆被广泛认知，能够更好地帮助整机商立足海外。”李茂建说。

此外，在Randall Hoeflein的战略中，中国的海上风电将是艾尔姆未来发展的重要战场。

据了解，艾尔姆目前在中国有3个工厂，一个在秦皇岛，主要支持北方和东北市场；一个在天津，主要支持华中；还有一个在江阴，离江边的距离只有1公里，主要支持南方及东南沿海区域，将在未来的海上风电发展中发挥更重要的作用。

“到2020年，中国海上风电有将近30GW的装机目标，发展空间巨大。由于贴近人口密集、经济高速发展的东南沿海，很难遇到电网瓶颈影响。我们预计，海上风电的可利用小时数要远高于陆上风电，所以它将是一个非常大的机遇。”

实际情况表明，Randall Hoeflein并不是说说而已。

有消息称，随着73+叶片的安装，国内不少整机商已经对该产品抱有了很大兴趣。继66.5米叶片在中国量产后，艾尔姆也有意引入国产73+叶片。如果说73+叶片是艾尔姆破解中国海上风电市场所祭出的一柄利器，那么随着该叶片模具在中国工厂的诞生，73+叶片的影响必将更加广泛，有关“最长叶片”的秘密也将逐步破解。