跨越风电叶片新高度

本刊|赵福艳，赵靓

跨越风电叶片新高度

本刊|赵福艳，赵靓

通过应对前所未有的技术挑战，88.4米叶片在成功下线的同时，也颠覆了叶片行业已知的规则边界。它在降低海上风电成本上迈出了重要一步，从而使风电在经济上更有竞争力。

《风能》：在前不久举行的“2016海上风电领袖峰会”上，LM（艾尔姆）向与会嘉宾宣布了88.4米叶片下线的消息，引起中国风电行业广泛关注。请问LM在研发此叶片时，对未来产品功能及应用目标市场是如何定位的？

Alexis Crama：基于“为生产而设计”的企业理念，LM一直在机组叶片技术方面不断创新。从2004年推出的第一款海上机组61.5米叶片，到2011年研发出73.5米叶片，再到2016年将目前世界上最长的88.4米叶片成功推向市场，取得这些成绩的背后是LM对产品质量和可靠性目标的持续追求。随着机组叶片长度的增加，其重量更是以立方级速度在增长，为了降低叶片重量，LM在制造叶片过程中使用了碳玻混合技术，相较于100%使用碳纤维技术来说节省了成本。但在应用这一技术过程中也存在一些技术难题：一是叶片长度的增加致使叶根直径增大，碳纤维和玻纤维的铺设问题面临挑战，LM技术人员根据人体工程学原理进行了特殊设计，最终成功铺设；二是碳纤维对褶皱比较敏感，细微的褶皱就会对碳纤维整体形状造成巨大影响，经过反复试验，设计人员发现如果将碳纤维和玻纤维按一定比例混合后，明显降低褶皱带来的影响，解决了这项工艺难题。事实上，LM生产的机组叶片都需要专门定制和设计，海上机组也不例外，通过验证，这样的制作方式能够激发机组产生更好的效益。对于目标市场来说，LM的短期计划是从欧洲市场起步，紧跟市场需求；从中长期来看，作为一家全球化公司，LM愿意为世界各地有需求的机组制造商提供定制化叶片及其服务。

《风能》：您前面提到海上机组叶片的定制化生产，这是否会促使总成本增加，LM在成本问题上是如何考虑的？

Alexis Crama：从度电成本角度讲：第一，LM会把机组看成一个整体，风轮直径增大，效率也会相应提高。第二，提高产品可靠性，LM追求的目标是叶片在装机后的25年内能够尽可能降低维护成本，因此我们更注重产品的质量。第三，增强叶片组件的性能，为了使叶片免遭雷击，LM开发了全绝缘保护系统，同时针对叶片前缘自主研发了绝缘保护剂；另外，LM还通过涡轮发生器和T型扰流板提高叶片的气动性能。最后，需要强调的是，就海上风电来讲，LM一直是以机组叶片质量为根本，其次是追求成本优势。

其实，海上风电与陆上风电不同，一般来说，海上机组叶片更换零部件的成本是陆上的10—15倍，而且更换零部件也会给业主和主机厂商带来巨大风险。因此，出于对海上叶片质量的考虑，即使零部件价格昂贵，也要做出合乎客户要求的高质量产品。

《风能》：就海上风电发展来说，LM的叶片技术将会有哪些方面的创新？

Alexis Crama：LM针对叶片技术创新将从两方面着手：一方面是逐渐增加机组的变频功率，从十年前的主流5兆瓦机组，到过去两三年的6兆瓦机组，再到如今的8兆瓦机组，以及未来预期的10兆瓦机组，LM着力在一个基础上安装更大的机组，通过增加单台机组的功率，降低安装成本；另一方面，与打桩到海底的技术相比，未来LM海上机组叶片安装将使用漂浮式基础技术，这种技术的优势是可以直接在岸边安装叶片，通过拖船拖到预定的机位上，有效提高安装效率。

《风能》：LM代表着世界先进叶片设计与生产技术，在开拓中国海上风电市场方面LM将采取的市场战略和已具备的优势是什么？未来全球海上风电的发展趋势是怎样的？

Alexis Crama：目前，中国用电需求的增长速度在放缓，但LM看到中国过去有很多的火电厂处于更新换代、改造和被放弃的状态，这说明会有更多可再生能源替代传统能源，巴黎气候协议的签署更是给人类未来30年的发展提供了保障。在这个过程中，风电作为可再生能源的一部分，必然会起到关键作用。另外，现今中国经济增速放缓对于LM来说更是机遇，各个企业由过去追求量的增长到现在将更多精力放在质量上，这正是LM一直追求的“质量为上”的准则。说到战略问题，LM主要关注的：一是海上风电市场，二是开拓除中国、美国和欧洲外的新兴市场；此外，中国“三北”地区存在弃风问题，风电市场逐渐在向南方发展，而适合南方市场的主流2兆瓦机组或者是3兆瓦机组需要更大直径的风轮，这也是LM的优势所在。而且，LM了解到中国海上风能资源蕴藏量丰富，我们希望在中国海上风电叶片方面打造自己的市场。针对这一目标LM有足够的信心：首先，LM有在叶片开发和生产过程中积攒的几十年的丰富经验，以及良好的机组叶片运行记录，利用这些优势可为中国海上风电市场提供高可靠性产品；其次，LM是全世界唯一一家将叶片的设计和生产进行技术整合的公司，而且，在和整机厂商合作的过程中，LM对叶片从设计到生产的各个环节上相关知识的深入理解也有利于开发高效的、更适合整机厂商的叶片；此外，LM强调在工业化过程中关注社会责任、员工安全及整个生产安全等多个方面，致力于给整个行业带来积极影响。

就全球海上风电发展趋势来看，以欧洲为例，欧洲北海风电场已经证明了海上风电成本相较于十年前下降了近30%，这其中有30%来自机组本身，其余70%是围绕海上风电的基础设施工作，包括机组叶片安装、海底电缆铺设等，所有这些配套的辅助设施随着产业化的成熟成本逐渐下降，让我们相信海上风电是一个高效环保，可以为大家带来经济效益的产业，更让我们对未来海上风电能成为独立的新能源领域充满信心。