风力发电原理第二章

2022-08-30

第一篇:风力发电原理第二章

风力发电原理

风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。

风力发电正在世界上形成一股热潮,为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。

风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V市电,才能保证稳定使用。

通常人们认为,风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定,总想选购大一点的风力发电机,而这是不正确的。目前的风力发电机只是给电瓶充电,而由电瓶把电能贮存起来,人们最终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。功率的大小更主要取决于风量的大小,而不仅是机头功率的大小。在内地,小的风力发电机会比大的更合适。因为它更容易被小风量带动而发电,持续不断的小风,会比一时狂风更能供给较大的能量。当无风时人们还可以正常使用风力带来的电能,也就是说一台200W风力发电机也可以通过大电瓶与逆变器的配合使用,获得500W甚至1000W乃至更大的功率出。

使用风力发电机,就是源源不断地把风能变成我们家庭使用的标准市电,其节约的程度是明显的,一个家庭一年的用电只需20元电瓶液的代价。而现在的风力发电机比几年前的性能有很大改进,以前只是在少数边远地区使用,风力发电机接一个15W的灯泡直接用电,一明一暗并会经常损坏灯泡。而现在由于技术进步,采用先进的充电器、逆变器,风力发电成为有一定科技含量的小系统,并能在一定条件下代替正常的市电。山区可以借此系统做一个常年不花钱的路灯;高速公路可用它做夜晚的路标灯;山区的孩子可以在日光灯下晚自习;城市小高层楼顶也可用风力电机,这不但节约而且是真正绿色电源。家庭用风力发电机,不但可以防止停电,而且还能增加生活情趣。在旅游景区、边防、学校、部队乃至落后的山区,风力发电机正在成为人们的采购热点。无线电爱好者可用自己的技术在风力发电方面为山区人民服务,使人们看电视及照明用电与城市同步,也能使自己劳动致富。风力发电机/图片/s150w.jpg风力发电机/图片/s300w.jpg

第二篇:风力发电原理

风轮是吸收风的能量并将其转换成机械能的部件。

风以一定的速度和攻角作用在桨叶上,使桨叶产生旋转力矩而转动,将风的能量转变成机械能,风越大,风轮接受风的能量也越大,风轮转得就越快。

风力发电机原理

漆包铜线绕成线圈,用永久磁铁产生磁场,线圈在磁场中旋转,切割磁力线产生电动势,线圈转得越快,切割磁力线的速度就越高,产生的电压也越高,对外电路提供的功率就越大,线圈和磁铁相对旋转的动力来源于风轮,通过风轮和发电机就可以将风的能量转变成电能。

控制器的作用

控制器的作用主要有:充电、防止电瓶过充电、防止电瓶过放电、给发电机提供泄荷通路。

A、发电机发出的是单相或三相交流电,给直流电瓶充电需要直流电,通过整流管将交流变直流(整流)给电瓶充电。

B、铅酸蓄电瓶充满电后,继续大电流充电,就造成电瓶过充电,电瓶充满后过充造成电瓶液的损耗、极板变形,严重影响电瓶使用寿命。

C、铅酸蓄电瓶对外放电到其70%的额定容量时,应立即停止对外放电,否则过度放电,将导致极板弯曲,板栅损坏,活性物质脱落,造成电瓶容量不可恢复的减退,甚至导致电瓶失效。

D、电瓶充满后,风力发电机发出的电不能提供给电瓶,控制系统断开充电线路,这时风力发电机发出的电没有了去路,发电机失去了负载,发电机的阻力变得很小,这时发电机的转速就会成倍升高,若遇到强风,发电机转速就会迅速升高,叶轮越转越快,造成飞车。因此,必须给发电机提供一负载来泄荷,通常泄荷是由电阻来承担,将发电机发出的电能通过泄荷电阻转化成热能消耗掉。

逆变器的作用

储存在电瓶中的直流电,只能供给直流电器工作,如直流灯泡等,而家用电器基本上都是交流电器,电压是交流220伏的,因此,要将电瓶的低压直流电转化成220伏的交流电(直流转变成交流,这个过程称为逆变),这个任务就由逆变器来完成。

第三篇:风力发电原理教学大纲

中等职业学校风力发电教学大纲

课程编号:«978-7-111-35345-4»

课程名称:«风力发电原理»

总 学 时:«64»

先修课程:«风力发电基础,电子电工技术,电力电子»

一、课程性质、目的和任务

本课程是风能与动力工程专业学生的重要专业课。通过本课程学习使学生了解国内外风力发电的发展趋势,掌握风力发电的基本原理,风力发电机组的基本结构及各部分的特性,了解风能资源的基本情况及评估方法,熟悉风电场选址、运行、维护的基本概念和技术,为学习后继课程以及从事本专业工程技术工作提供必要的理论基础。

二、教学要求和内容

«基本要求»:深刻理解、掌握风力发电的基本原理,熟悉风力发电机风轮、发电机、齿轮箱、塔架、辅助装置等各部件的基本结构,参数指标。了解风资源的分布和评估技术,为进行风电场的选址和管理打下初步基础。熟练掌握风电场的运行、维护、并网控制和安全系统知识,为从事风电场工作奠定理论基础。

«基本内容»:本课程主要内容为绪论(风力发电的发展历史、机组结构,国内外的发展趋势);风能及其转换原理(风的种类及其特性,风的测量及其评估,风能资源的评估及风电场选址概述,风能转换的基本原理,风力机的特性);风力发电机组的结构(水平轴风电机组的概述,风轮的结构,风电机组传动系统,机舱、主机架与偏航系统,塔架与基础,风电机组的其他部件);风力发电机(发电机的工作原理,风力发电系统中的风力发电机,并网风力发电机);风力发电机组的控制机安全保护(风力发电机组的控制技术,风力机控制,风电机控制,风力发电机组信号检测,控制系统的执行机构,风电机组的安全保护);垂直轴风力发电机组(垂直轴风力发电机组及其发展概况,垂直轴风力机的基本

原理);离网风力发电系统(离网风力发电机组的应用,微、小型风力发电机组的结构,互补发电系统,储能装置)。

三、教学安排及方式

以课堂讲授为主,课堂讨论和实验为辅的教学手段。本课程的课堂教学中安排专题讲授,采取开放式教学方法,在课堂上学生可以随时提出问题。

四、各教学环节学时分配

(一) 学时安排

(二)教学方法

1 重视实践和实训教学环节,坚持“做中学、做中教”,激发学生的学

习兴趣。 在教学过程中注重培养学生严谨的工作作风、实事求是的工作态度和良好的职业素养。

2 可以结合教学进程,组织学生开展常用工程材料、标准机械零部件的市场销售情况调查;组织开展以小论文、小制作、小发明、小改革等为载体的创新思维训练。

3 阶段性实习训练和综合实践模块是本课程的重要组成部分,是对学生进行风电原理基础综合能力训练的重要环节。 教学中可结合专业背景,选择合适的课题,制作综合实践任务书,要求学生完成综合实践报告,强化综合能力培养。

五、 考核与评价

1 注重评价内容的整体性,注重综合素质与能力评价,注重学生爱护工具、节省原材料、节约能源、规范与安全操作和保护环境等意识与观念的评价。

2 坚持教师评价与学生自评、互评相结合,过程性评价和结果性评价相结合,定性描述和定量评价相结合,倡导采用表现性的评价方式。 3 根据不同学生的特点,对课程教学目标和教学要求可做进一步的细化,考核与评价的标准要与教学目标相对应。 4 对阶段实习训练和综合实践内容独立考核

第四篇:风力发电的工作原理视频与讲解

风力发电的工作原理视频与讲解:风力发电正在世界上形成一股热潮,风力发电在芬兰、丹麦等国家风力发电

很流行,我国也在西部地区大力提倡。因为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染,是一种特别好的发电方式风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。转子叶片:捉获风,并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风力发电机上,每个转子叶片的测量长度大约为20米,而且被设计得很像飞机的机翼。

1、

2、 火力发电的工作原理视频与讲解

水力发电的工作原理视频与讲解:水力发电的基本原理是利用水位落差 ,配合水轮发电机产生电力,也就是利用水

三峡大坝

的位能转为水轮的机械能,再以机械能推动发电机,而得到电力。科学家们以此水位落差的天然条件,有效的利用流力工程及机械物理等,精心搭配以达到 最高的发电量,供人们使用廉价又无污染的电力。

在河流高处建立水库提高蓄水位,在较低的下游

3、 太阳能发电的工作原理视频与讲解:

光—电直接转换方式该方式是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电相比,太阳能电池不会引起环境污染。

4、 柴油发动机的工作原理视频与讲解

5、 汽车发动机的工作原理视频与讲解

6、 新能源汽车的工作原理视频与讲解

7、 火力发电与汽柴油对环境的污染,柴静的视频

8、 我们要怎样才能环保:

1、走路

2、骑自行车

3、骑电动车、

4、坐公交车

5、劝说父母出行少开私家车

6、做到随手关灯的好习惯

9、 收集一下本人的工作范畴:讲解一下中国南车的业务范围:高铁、火车、风力发电、公交车并带一段视频

10、 提问:哪个发电能源最环保:

11、 电的来源:火力发电、风力发电、水力发电、核电、石油(柴油机)发电

12、 水电要淹没大量土地,有可能导致生态环境破坏,而且

13、 水力:大型水库一旦塌崩,后果将不堪设想。另外,一个国家的水力资源也是有限的,而且还要受季节的影响。

14、 火电:火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少,正面临着枯竭的危险。据估计,全世界石油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧将排出二氧化碳和硫的氧化物,因此会导致温室效应和酸雨,恶化地球环境

核电:核电在正常情况下固然是干净的,但万一发生核泄漏,后果同样是可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站事故,已使900万人受到了不同程度的损害;2011年3月11日13时46分,日本福岛发生9.0级地震,引发震惊国际的福岛核电站事故,造成核电站附近30公里成为无人区;方圆5公里的海洋资源将受到不同程度的影响或是海洋生物变异它是以核反应堆来代替火电站的锅炉,以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量,来加热水使之变成蒸汽。使核能转变成热能。蒸汽通过管路进入汽轮机,推动汽轮发电机发电,使机械能转变成电能。一般说来,核电站的汽轮发电机及电器设备与普通火电站大同小异,其奥妙主要在于核反应堆。 核反应堆

核反应堆,又称为原子反应堆或反应堆,是装配了核燃料以实现大规模可核反应堆工作原理图

15、

太阳能发电:太阳能照射的能量分布密度小,约100 W/m2;

年发电时数较低,平均1300 h;

不能连续发电,受季节、昼夜以及阴晴等气象状况影响大; 精准预测系统发电量比较困难;

光伏系统的造价还比较高,系统成本40000~60000元/kW。

16、 风力发电:

17、

风能为洁净的能量来源。 内蒙古草原上的风力发电机

风能设施日趋进步,大量生产降低成本,在适当地点,风力发电成本已低于发电机。

风能设施多为不立体化设施,可保护陆地和生态。

风力发电是可再生能源,很环保

18、 优点

19、 1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染。

20、 2.[2]。

21、 3.核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,没有其他的用途。

22、 4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送。

23、 5.核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法为稳定。

24、 缺点

25、 1.核能电厂会产生高低阶放射性废料,或者是使福岛核电站用过之核燃料,虽然所占体积不大,但因具有放射线,故必须慎重处理,且需面对相当大的政治困扰。

26、 2.核能发电厂热效率较低,因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏,故核能电厂的热污染较严重。

27、 3.核能电厂投资成本太大,电力公司的财务风险较高。

28、 4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。

29、 5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。

30、 6.核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害。

31、 缺点

风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类,如美国堪萨斯州的松鸡在风车出现之后已渐渐消失。目前的解决方案是离岸发电,离岸发电价格较高但效率也高。

在一些地区、风力发电的经济性不足:许多地区的风力有间歇性,更糟糕的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间;必须等待压缩空气等储能技术发展。

风力发电需要大量土地兴建风力发电场,才可以生产比较多的能源。

进行风力发电时,风力发电机会发出庞大的噪音,所以要找一些空旷的地方来兴建。

现在的风力发电还未成熟,还有相当发展空间

第五篇:风力发电现状及复合材料在风力发电上的应用

班级:材料工程111 学号:205110137 姓名:张宇

摘要:本文对中国风能现状及资源分布,近年来中国风力产业的发展状况以及复合材料在风电叶片上的应用进行论述。

关键词:风力发电;发展状况;复合材料;风电叶片

Abstract:This review concerns about the stituation and resource distribution of windy energy in China,the development status of chinese wind power-generation enterprises and the application of composites in wind power-generation.

Key words:Wind power-generation;Development status;Composites;Wind turbine blade 引言

社会经济的持续发展导致能源消耗不断增加,我们正面临日益严峻的能源形势。全球范围的石油、天然气能源逐渐枯竭,环境恶化等因素迫使我们寻找更加清洁、可持续发展的新能源,风力发电应运而生。中国风能资源非常丰富,主要集中在三北地区及东部沿海风能丰富带。

风力发电产业市场巨大,竞争激烈。据估计,2006到2010年之间,我国风电叶片的需求量大约在7000多片,2011到2020年的需求量则将达到惊人的50000片。巨大的市场前景使得目前风机行业的竞争空前激烈。整机方面,目前国际市场格局已初步成型。2005年全球超过75%的市场份额被丹麦Vestas、西班牙Gamesa、德国Enercon和美国GE WIND四家企业占据,新进入企业的生存空间不大;国内的整机生产企业中,新疆金风、浙江运达、大连重工集团、东方汽轮机厂等几家的市场前景被业界看好,这其中又以新疆金风科技在国内品牌中的市场份额最大。叶片市场的情况与整机基本类似,单是丹麦LM Glasfiber公司一家就占据了国际市场40%以上的份额,其产品被GE WIND、西门子、Repower、Nordex等公司全部或部分采用;另外Vestas和Enercon公司也拥有各自的叶片生产部门。国内的叶片生产企业主要有中航保定惠腾、连云港中复连众复合材料集团等。

风电叶片作为风力发电机组系统最关键、最核心的部件之一.叶片的设计及其采用的材料决定着风力发电机组的性能和功率,也决定着其电力成本及价格。复合材料在风力发电上的应用,实际上主要是在风电叶片上的应用。风电叶片占风力发电整个系统成本的20%到30%。制造叶片的材料工艺对其成本有决定性影响,因此材料的选择、制备工艺的优化对风电叶片十分重要。

1.中国风能资源及其分布

1.1中国风能资源

据有关研究成果预测,我国风能仅次于俄罗斯和美国,居世界第三位,理论储32260GW,陆地上离地10m高可开发和利用的风能储量约为2.53亿kw(依据陆地上离地10m高度资料计算),近海(水深不超过10米)区域,离海面10米高度层可开发和利用的风能储量约为7.5亿kW,共计10亿kW,风能资源非常丰富。

1.2中国风能资源分布

风能资源丰富的地区主要分布在东南沿海及附近岛屿以及“三北”(东北、华北、西北)地区。另外,内陆也有个别风能丰富点,海上风能资源也非常丰富。“三北”地区包括东北3省、河北、内蒙古、甘肃、青海、西藏和新疆等省自治区近200km宽的地带,风功率密度在200~300W/m2以上,有的可达500W/m2以上,可开发利用的风能储量约2亿kW,约占全国陆地可利用储量的79%。该地区风电场地形平坦,交通方便,没有破坏性风速,是我国连成一片的最大风能资源区,有利于大规模的开发风电场。包括山东,广西和海南等省市沿海近10km宽的地带,年有效风功率密度在200W/m2以上,沿海岛屿风功率密度在500W/m2以上,风功率密度线平行于海岸线,可开发利用储量为0.11亿kW,约占全国陆地可利用储量的4%。东南沿海及其岛屿是我国风能最佳丰富区。我国有海岸线1800km,岛屿6000多个,大有风能开发利用的前景。

2.近年来中国风电产业发展

2.1产业发展现状

2000至2009年10年间,中国风能产业飞速发展,风能累计装机的容量平均的怎张速度高达72.8%。从2005年起,总装机容量的增长速度超过了100%。截止到2009年12月31日,中国(不含台湾省)风电累计装机超过1000MW的省份超过9个,其中超过2000MW的省份4个,分别为内蒙古(9196.2MW)河北(2788.1 MW)辽宁(2425.3MW)吉林(2063.9MW)内蒙古2009年当年新增装机5545MW,累计装机9196.2MW,实现150%的大幅度增长。

从风电零部件制造方面来看,据统计,2004年中国仅有6家风力涡轮机制造商,2009年这一数字已提高到80家以上。已开始生产的内资叶片企业52家,轴承企业16家,齿轮箱企业10家,变流器企业12家,塔筒生产企业则有近100家。其中,叶片制造企业中复连众、中材科技年供货已超过500套,中航惠腾年供货超过2000套;轴承制造企业洛轴、瓦轴、天马等已具备批量主轴轴承生产供应能力齿轮箱制造企业中南高齿年产超过3000台,大重减速机超过2000台、重齿超过1000台;

从风电整机制造方面来看,2009年,华锐风电、金风科技和四川东汽继续保持市场前“三甲“的位置,华锐新增装机34.5万kW,金风新增装机272.2万kW,东汽新增装机203.5万kW。联合动力以装机容量768MW,占中国新增市场5.6%的优势,排名全国第四。随着国产整机产能释放及零部件配套能力增强,产业链瓶颈将消除,产业发展迅速;风电设备市场呈现寡头垄断格局,避免了市场无序竞争,有利于领头企业做大做强。2009年我国新增风电装机及累计装机排名前10名制造企业市场份额。内资变流器制造企业供应能力增强,质量获得客户认可。可见,国内风电零部件产业发展的繁荣景象。

2.2国家的优惠政策

中国颁布的政策主要从两个方面扶持风电行业,一方面是通过财政补贴、电网全额收购、确定风电并网价格,以保证风力发电项目合理盈利,从经纪商进行促进;另一方面是在国内市场启动的同时,扶持风机制造业发展,为中长期的风电产业发展奠定基础。归纳为一下四大点:

(1) 风电全额上网

2006年1月1日开始实施《可再生能源法》。该法要求电网企业为可再生能源电力上网提供方便,并全额收购符合标准的可再生能源电量,以使可再生能源电力企业得以生存,并逐步提高其能源市场的竞争力。

(2) 财税扶持

考虑到现阶段可再生能源开发利用的投资成本比较高,《可再生能源法》还分别就设立可再生能源发展专项资金为加快技术开发和市场形成提供援助,为可再生能源开发利用项目提供有财政贴息优惠的贷款,对列入可再生能源产业发展指导目标的项目提供税收优惠等扶持措施作了规定。

(4) 上网电价

当前风电定价采用特许权招标方式,导致一些企业以不合理的低价进行投标。风电特许权招标先后作出了三次修改,总的看来,电价在招标中的比重有所减少;技术、国产化率等指标有所加强;风电政策已由过去的注重发电专项了注重扶持中国企业风电设备制造。目前,有关部门正在抓紧研究风电电价调整的具体办法,调整的原则将有利于可再生能源的开发,特许权招标的定价方式有可能改变,2008年1月第五期风电特许权招标采取中间价方式,就是一个最新的尝试和探索,避免了恶性低价的竞争局面,有助于风电电价开始向理性回归,有利于整个风电产业的发展。

(4) 国产化率要求

2005年7月国家出台了《关于风电建设管理有关要求的通知》,明确规定了风电设备国产化率要达到70%以上,为满足要求的风电场建设不许建设,进口设备要按章纳税。2006年风电特许权招标原则规定:每个投标人必须有一个风电设备制造商参与,而且风电设备制造商要向招标人提供保证供应复合75%国产化率风电机组承诺函。投标人在中标后必须并且只能采用投标书中所确定的制造商生产的风机。在政策扶持下,2007年风机国产化率已经达到56%,2010年风机国产化率也达到85%以上。

2.3风电产业发展趋势

我国海上资源丰富,发展海上风电,将依托于风能资源丰富的海域,同时以“建设大基地、融入大电网”的方式进行整体规划和布局。目前,我国海上风电开发已经启动,国内对大容量风电机组的需求也在增加,国内风电制造企业纷纷开发大容量海上风电机组。华锐、金风、东汽、联合动力、湘电、明阳等都已开始5MW及以上风力发电机组研发。相信随着整机及零部件技术的不断进步,大容量海上风电的规模化化发展。

3.复合材料在风电叶片上的应用

风力发电装置最核心的部分是叶片,叶片的结构与性能将直接影响到风力发电的效率及性能。风电叶片的成本占整个风力发电装置成本的20%左右,因此采用廉价、性能优异的复合材料成为了许多企业研究的方向。现在使用比较多的复合材料有玻璃纤维增强聚酯树脂、玻璃纤维增强环氧树脂,局部采用玻璃纤维或者碳纤维增强环氧树脂作为主承力结构。

3.1碳纤维增强复合材料及其优点

碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得的微晶石墨材料。碳纤维是一种力学性能优异的新材料。它的比重不到钢的1/4。碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500MP以上,是钢的7~9倍。抗拉弹性模量为材料的强度与其密度之比可达到2000MPa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59MPa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。材料的比强度愈高,则构件自重愈小,比模量愈高,则构件的刚度愈大。碳纤维的轴向强度和模量高、无蠕变。耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小,耐腐蚀性好,纤维的密度低,X射线透过性好。但其耐冲击性较差,容易损伤,在强酸作用下发生氧化,与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此,碳纤维在使用前须进行表面处理。

使用碳纤维增强复合材料能大幅度减少叶片的重量 ,而且比一般的玻璃纤维的增强体模量高3到8倍,可以用于大型风机叶片。碳纤维复合材料具有优异的抗疲劳特性,与树脂混合后能够抵抗恶劣的天气条件。

3.2TM玻璃纤维增强复合材料

TM玻璃纤维具有高强度、高模量的性能,具有较高的抗拉强度、弹性模量、耐疲劳强度、耐性和耐化学腐蚀性。其密度为2.59-2.63g/cm3,拉伸强度为3000~3200MPa,模量为84~86GPa。是大型风电叶片的首选,但是其密度相比于上述的碳纤维增强体要高,所以其缺点是重量太大。TM玻璃纤维中不含硼和氟,是一种环保型的材料。

4.结论

我国是最早利用风能的国家,国家对风能这种清洁的可再生能源的高度重视,新型复合材料在风电叶片上的应用有利于风电产业的发展,我国风电业将进入一个崭新的大规模高速发展阶段。

参考文献 [1] 钟方国,赵鸿汉.风力发电发展现状及复合材料在风力发电上的应用[J]. 纤维复合材料,2007,(4):17-24. [2] 杨文宏,高克强,薛忠民等.复合材料风电叶片用增强材料[C]. //玻璃钢/复合材料学术年会. 2010. [3] 戴春晖,刘钧,曾竟成等.复合材料风电叶片的发展现状及若干问题的对策[J]. 玻璃钢/复合材料,2008,(1):53-56. [4] 秦明,张坤,郭靖.中国风电产业发展综述[C]. //经济发展方式转变与自主创新-中国科学技术协会年会. 2010. [5] 李祖华.风力发电现状和复合材料在风机叶片上的应用(1)[J]. 高科技纤维与应用,2008,(2)::8-33. [6] 钟方国,赵鸿汉.风力发电发展现状及其复合材料的应用[J]. 热固性树脂, 2006:16-21.

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