• 風(fēng)能與電力



    碳纖維復合材料與新能源(風(fēng)力發(fā)電、核能)


    關(guān)于風(fēng)能


    “海上天使”7兆瓦海上風(fēng)力發(fā)電機配套葉片(81.6米)通過(guò)測試






    德國風(fēng)電葉片設計和制造商EUROS已完成其81.6米海上風(fēng)力發(fā)電機葉片的全尺寸測試活動(dòng)。


    最后一步測試活動(dòng),即所謂的疲勞載荷后靜力試驗,根據IEC和GL標準成功完成。德國勞氏船級社監督下,上周IWES進(jìn)行了葉片擺振方向、揮舞方向測試。所有測試在四天內完成,葉片再一次沒(méi)有任何問(wèn)題,或者損壞。


    在25年的生命周期內,葉片的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性與初始靜態(tài)測試特性保持一致。得出了所有測試結果,EUROS工程團隊取得了又一個(gè)重大步驟,拿到了設計評估證書(shū)。


    原型葉片將配備于日本三菱公司名為“海上天使”的7兆瓦海上風(fēng)力發(fā)電機,使用地點(diǎn)將位于日本福島市沿岸。


    EUROS已經(jīng)通過(guò)2003年和2006年的5兆瓦海上風(fēng)電葉片生產(chǎn)累積了一定的經(jīng)驗。


    2009年,該公司推出了自己的海上葉片開(kāi)發(fā),從那時(shí)起在葉片的設計、制造、運輸和維修等各個(gè)方面與三菱公司進(jìn)行了一項廣泛的研究和開(kāi)發(fā)合作計劃。


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    德國EUROS公司交付首個(gè)81.6米長(cháng)的7兆瓦海上風(fēng)電葉片(2013-6-8)


    德國自主風(fēng)電葉片設計和制造商EUROS在Rügen島的Sassnitz/Mukran開(kāi)設了新的模具生產(chǎn)廠(chǎng),3個(gè)月后其交付了生產(chǎn)的首個(gè)海上風(fēng)機葉片。


    該葉片長(cháng)81.6m(合268英尺)、質(zhì)量為32.5噸,將配備于日本三菱公司名為“海上天使”的7兆瓦海上風(fēng)力發(fā)電機,轉子直徑167m(548英尺),使用地點(diǎn)將位于靠近格拉斯哥的蘇格蘭海岸及日本福島市沿岸。


    葉片將被運到德國不來(lái)梅進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的性能測試。測試負載代表其最高的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)載荷,葉片將在25年的生命周期內面對并確保結構設計模型和制造過(guò)程符合認證所需的計算和驗證。


    “EUROS的團隊對第一個(gè)海上風(fēng)機示范葉片的成功交付和裝運感到自豪和滿(mǎn)意”其首席執行官Michael Wolf博士說(shuō)。雖然在Sassnitz/Mukran生產(chǎn)了第一套原型葉片,EUROS計劃在德國羅斯托克建立試生產(chǎn)和批量生產(chǎn)線(xiàn)。


    EUROS已經(jīng)通過(guò)2003年和2006年的5兆瓦海上風(fēng)電葉片生產(chǎn)累積了一定的經(jīng)驗。 2009年,該公司推出了自己的海上葉片開(kāi)發(fā),從那時(shí)起在葉片的設計、制造、運輸和維修等各個(gè)方面與三菱公司進(jìn)行了一項廣泛的研究和開(kāi)發(fā)合作計劃。完成了風(fēng)洞測試,以確保獲取最高的空氣動(dòng)力性能。


    葉片的碳纖維復合材料承載梁帽和芯材以前只使用在飛機行業(yè),其提供了最高的強度,剛度和耐用性,同時(shí)保持了盡可能的最低質(zhì)量。EUROS說(shuō),所有的生產(chǎn)過(guò)程是為最高品質(zhì)及世界上最大的轉子葉片尺寸量身定做。


    該公司表示,目標設計值的實(shí)際質(zhì)量偏差小于1%。本月EUROS將完成其在波蘭的擴產(chǎn),增加五倍的產(chǎn)能,最大生產(chǎn)能力將高達每年600兆瓦裝機功率的風(fēng)機葉片。




    碳纖維在風(fēng)能發(fā)電方面的應用



    在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域,經(jīng)編復合材料是制造風(fēng)力發(fā)電葉片及其它重要結構部件的主要材料,葉片90%以上重量由復合材料組成。采用碳纖維NCF 織物制備的復合材料風(fēng)機葉片,具有質(zhì)量輕、強度高、剛性好的優(yōu)點(diǎn),能夠滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)大型化、輕量化、高性能、低成本的發(fā)電葉片的要求。


    碳纖維高強度、高模量、耐腐蝕、抗疲勞等性能,可以有效地提高葉片剛度,減輕葉片重量,增長(cháng)葉片使用壽命,提高風(fēng)能利用率。隨著(zhù)大絲束碳纖維的廣泛應用,碳纖維價(jià)格的不斷降低,碳纖維在大型葉片中的應用已成為一種趨勢。未來(lái)風(fēng)力發(fā)電葉片制造中,碳纖維代替部分玻璃纖維應用于葉片、且用量逐步增加是高性能碳纖維復合材料發(fā)展的必然結果。




    這項最新設計需要1203 根“風(fēng)力莖桿”,每根莖桿高60米,帶有一個(gè)直徑11-22米混凝土底基,風(fēng)力莖桿最頂端直徑僅5厘米。它采用碳纖維材料制成,使用樹(shù)脂進(jìn)行加固,莖桿狀碳纖維底部直徑大約是0.33米。對于風(fēng)力莖桿,當它們受到搖擺風(fēng)流的壓縮作用,進(jìn)而形成電流。




    關(guān)于電力


    電力是以電能作為動(dòng)力的能源。發(fā)明于19世紀70 年代,電力的發(fā)明和應用掀起了第二次工業(yè)化高潮。成為人類(lèi)歷史18世紀以來(lái),世界發(fā)生的三次科技革命之一,從此科技改變了人們的生活。20世紀出現的大規模電力系統是人類(lèi)工程科學(xué)史上最重要的成就之一,是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節組成的電力生產(chǎn)與消費系統。它將自然界的一次能源通過(guò)機械能裝置轉化成電力,再經(jīng)輸電、變電和配電將電力供應到各用戶(hù)。