与玻璃纤维相比,碳纤维的重量更轻,因此更长的叶片可以捕获更多的风能。
随着世界努力限制化石燃料的使用,可再生能源的需求正在增加,风力成为一种严重依赖的资源。2018年,欧洲风能投资占可再生能源投资的63%,而2017年这一比例仅为52%。为了满足日益增长的风能需求,制造商正在增加涡轮机的输出,因此,调整他们的叶片设计。
在这里,Dag Kirschke,复合材料制造商Exel Composites的风能部门所有者,解释了对风能的需求,以及为什么复合材料是生产强大和高效涡轮机的答案。
风的需求
对风能的需求正在增加。它清洁、经济、可持续。由于环境和气候变化问题正在影响对可再生和可持续能源的更大需求,风力涡轮机是解决方案的重要组成部分——世界上已经有超过34万个风力涡轮机用于生产能源。中国风电装机容量占全球三分之一以上,2015年风电装机数量超过欧盟;苏格兰2018年风电装机容量可满足500万户家庭用电需求。业内专家认为,如果对风能的需求持续下去,到2050年,风能将满足世界电力需求的三分之一。
今天,制造商面临着持续的压力,以提高涡轮机的成本效率,提高发电量,从而产生更多的能源。为了实现这一目标,制造商正在制造更长的叶片涡轮机,以捕获更多的风,从而产生更多的能源。然而,较长的叶片意味着重量增加,这不利于有效的电力生产。为了保持涡轮的强大和高效与较长的叶片,制造商要求材料轻,比传统使用的材料更强。
综合解决方案
涡轮叶片强度的很大一部分来自支撑梁,或翼帽,它运行在叶片的长度。传统上,梁帽是由玻璃纤维制成的,它提供了所需的强度和刚度,比金属等其他材料的重量更轻。然而,随着更长叶片的推动,碳纤维的重量比玻璃纤维更轻,允许更长叶片捕捉更多的风能。通常,每个叶片制造商将在他们的设计中确定碳成为最优解决方案的点,并相应地设计梁帽。
Exel Composites与涡轮机和叶片制造商紧密合作,设计、制造和提供叶片的复合材料解决方案,包括玻璃纤维和碳纤维梁帽,以及许多其他用于风力涡轮机的复合材料解决方案。我们利用我们的设计经验,结合制造技术,通过审查设计规范和提出适当的解决方案,帮助涡轮机制造商生产更高效的涡轮机。
为了跟上对风能日益增长的需求,制造商需要投资于持久、高性能的复合材料,以提高效率,帮助确保最大限度地生产能源。使用像Exel这样的复合材料制造商意味着设计规格将被彻底审查并满足,以实现强大和高效的涡轮机。