風(fēng)力發(fā)電是21世紀(jì)新能源技術(shù)的重點(diǎn),隨著風(fēng)力發(fā)電功率越來越高,風(fēng)力發(fā)電的葉片也越做越大,對(duì)于葉片的要求也越來越高,那葉片的材料越輕、強(qiáng)度和剛度越高以及葉片的抵御載荷的能力要求就越來越高。葉片做的越大,獲取到的風(fēng)能也就越多越強(qiáng),由于碳纖維復(fù)合材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)耐腐蝕性高可設(shè)計(jì)性等優(yōu)勢(shì),所以就逐漸成為風(fēng)力設(shè)備葉片的首選材料。
為了提高風(fēng)能的利用率,風(fēng)力機(jī)單機(jī)容不斷擴(kuò)大,兆瓦級(jí)風(fēng)力機(jī)已經(jīng)成為風(fēng)電市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。以此同時(shí),為了獲得更多的風(fēng)能,就要進(jìn)行葉片體積的增加,也就有了碳纖維復(fù)合材料分機(jī)葉片取締玻璃纖維材料的設(shè)計(jì),主要是因?yàn)樘祭w維復(fù)合材料擁有更高的強(qiáng)度以及比剛度。
目前的風(fēng)力發(fā)電葉片還是以玻璃纖維為主,主要是因?yàn)榕c其相比,使用碳纖維復(fù)合材料成本很高,但利用碳纖維材質(zhì)制作的風(fēng)力發(fā)電葉片可減重20%-30%,這就能夠增加在風(fēng)電機(jī)組研發(fā)的風(fēng)機(jī)葉片長度。
德國Nodex公司為還是5MW風(fēng)機(jī)電組配套的研發(fā)的碳纖維葉片長度可達(dá)56M,在內(nèi)部采用輕木和PVC的夾心材料就很大程度上增加了葉片的結(jié)構(gòu)剛度和承載負(fù)荷的能力。
以上便是有關(guān)于碳纖維復(fù)合材料風(fēng)電葉片的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析。此外,由于碳纖維復(fù)合材料具有很好的力學(xué)性能優(yōu)勢(shì)和耐腐蝕、抗沖擊等一系列優(yōu)勢(shì),未來在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用會(huì)更加拓展。