近日，美國Steelhead Composites公司聯合Vartega公司和Michelman公司合作開發出了全球首個采用回收的連續碳纖維束纏繞成型的復合材料壓力容器（COPV）。         Steelhead Composites公司僅采用Vartega公司提供的回收連續碳纖維絲束制作了一款III型壓力氣瓶。所涉及的回收碳纖維采用Vartega公司的專有回收技術回收，并由Michelman公司進行上漿處理。此次合作是全球首次采用常規復合材料成型工藝對廢棄的連續碳纖維預浸絲束進行回收、再利用。與目前通常作為短切碳纖維、填料等次級產品使用的普通回收碳纖維相比，該技術為未來連續碳纖維束技術的開發樹立了榜樣，具有里程碑意義。團隊合作        Vartega公司工程技術副總裁Sean Kline稱：“該項目既是回收碳纖維在終端產品應用中的典型示范，又是對企業聯合技術攻關合作模式的最佳詮釋。Michelman公司和Steelhead公司的技術實力不可估量，我公司對未來合作的進一步深入和優化激動不已?！?   產品開發        Vartega公司總裁Andrew Maxey表示：“該項目在短短幾個月的時間內將壓力容器從概念變為實體產品。我為團隊中每一位辛勤工作的技術人員感到驕傲。我們將借此東風，做強做大，并在不遠的將來將該回收技術進一步放大，來生產大型纏繞氣瓶產品?！?    生產工藝        Steelhead Composites公司產品開發部專家Jake Schrader表示：“Vartega提供的回收碳纖維與Michelman的上漿劑匹配，工藝性能良好，如同預浸前的碳纖維用于傳統濕法纏繞工藝一樣，完全沒有磨損或開裂問題。簡直跟剛從制造商手中獲得的嶄新碳纖維絲束一樣?！?nbsp; 

        4月20日，通用電氣（GE）公司宣布，對LM風能公司的收購交易已經獲得歐盟、美國、中國以及巴西的相關監管部門批準。收購完成后，LM風能將作為GE可再生能源集團內部一個獨立的業務部門繼續運作，主要提供陸上、海上風機葉片設計和制造，產品將繼續面向所有業內企業，業績將體現在GE 2018年財務收入中。        GE可再生能源集團總裁兼首席執行官裴柯斯表示：“風電是發電領域增長最快的行業板塊，完成對LM風能的收購能夠幫助我們進一步提升運營效率，為業務增長提供支持。憑借LM風能在葉片制造領域的相關技術，我們能夠進一步提升GE風力發電機組的整體表現，降低發電成本，為客戶提供更大的價值?！?nbsp;       總部位于丹麥的LM風能是全球最大的風機葉片制造商，同時也是全球唯一一個將葉片設計和生產進行技術整合的公司。2001年，英國私募股權公司Doughty Hanson入主LM風能。2016年，LM風能曾因推出了長達88.4米的全球最長風機葉片而備受業界矚目。目前，該公司在包括丹麥、西班牙、波蘭、加拿大、美國、印度等多個國家和地區擁有自己的工廠。        LM風能首席執行官馬克·德隆表示：“LM風能與GE是長期合作伙伴，曾經取得過一系列創新成果和業務成就，兩家公司業務互補性強，此次收購完成后，將能融合雙方優勢，進一步提高產品性能，為客戶創造更大價值?！?nbsp;       根據彭博新能源財經此前發布的報告，去年，GE以6.5吉瓦的新增裝機規模位列全球陸上風電整機制造商排名第二，市場覆蓋也從此前的14個國家和地區增長至21個。不過，在全球海上風電整機制造商排名中，GE僅位列第六名，總裝機量為30兆瓦。        在收購了阿爾斯通風電業務后，GE一直在尋求進一步提升風電、特別是海上風電業務的實力。2016年10月，GE最終與Doughty Hanson達成協議，以16.5億美元的價格收購后者旗下的LM風能公司。        收購LM風能后，GE可再生能源集團在風機葉片設計、制造，以及輸電能力上都將得到增強，公司還將繼續深化拓展可再生能源領域的綜合實力。        GE能否在風電市場中殺出一片天地？         從阿爾斯通到貝克休斯，再到如今的LM風能，GE三年內在能源領域“連下三城”，實現了電力、油氣“兩手一起抓”。        GE作為道瓊斯工業指數設立以來唯一至今仍在指數榜上的公司，16.5億美元的收購價對其而言也許只是“微不足道”，但隨著LM風能公司而來的風電業務擴張卻是“十分重要”。        GE可再生能源集團今年第一季度業績顯示，風電業務收入已經成為帶動其營收增長的最強力量，陸上風電業務收入同比增長幅度高達90%。然而，GE的風電業務長期以來卻是“瘸腿”的狀態。在陸上風電領域，GE擁有幾乎無敵的實力，在各大風機制造商排行榜上，都僅次于風電巨頭維斯塔斯，牢牢占據亞軍的位置；但在日益升溫的海上風電領域，GE卻幾乎全部在五名開外。        為了補齊“短板”，GE于2015年通過收購阿爾斯通獲得了惦念已久的海上風電和水電業務，然而，還沒來得及好好“消納”，就被最大競爭對手、號稱“海上風電霸主”的西門子“將了一軍”——后者接連拿下了以陸上風電業務著稱的西班牙企業歌美颯及其合資公司Adwen。面臨如此激烈的競爭，GE只得繼續尋覓，這一次將目光投向了擅長風機葉片設計制造的LM風能。        LM風能對GE而言無疑是完善風電業務鏈的很好選擇。該公司原本就是GE風電最大的葉片供應商，雙方合作已久，配合默契。而LM風能此前與Adwen和西門子也都頗有淵源，該公司曾為前者打造了全球最長風機葉片，也為后者的新機型提供過葉片。        此外，LM風能不僅在丹麥、西班牙、加拿大、美國等成熟市場擁有工廠和良好的市場份額占比，在印度、中國和巴西等新興市場也有很強的參與度。將LM風能收入囊中，無疑有助于GE延伸風電領域產業鏈、降低制造成本，同時對GE進一步開拓歐美及新興市場也大有裨益。與此同時，“大力開拓海上風電市場”也是LM風能的戰略重點之一，這無疑正中GE下懷。        無論如何，對制造領域的傳統巨頭GE而言，盡管可再生能源業務收入在其內部的占比還不到10%，但卻是近年來其保持強勁增長的業務板塊之一，風電則更是其中表現突出的部分。憑借阿爾斯通和LM風能兩次并購，GE能否在風電市場的廝殺中博得一片自己的天地？值得期待。

        據歐盟科研總司官網5月5日消息，由來自葡萄牙（協調國）、西班牙和愛爾蘭的科研團隊合作完成的EUCARBON項目，成功建立歐洲第一條面向衛星等航天領域應用的特種碳纖維生產線，從而有望使歐洲擺脫對該產品的進口依賴，確保材料供應安全。EUCARBON項目于2011年11月啟動，致力于提升歐洲在航天用碳纖維和預浸漬（pre-impregnated）材料方面的制造能力。項目歷時4年，總投入320萬歐元。        目前，項目團隊已成功實現實驗室規模的預浸漬材料制造，并可向有意愿采用該材料的公司提供樣品。為測試材料適用性，項目團隊按現行衛星部件規范生產了2個組件，現已通過所有性能測試。項目負責人表示，航天專用碳纖維是一種典型利基市場（niche market），即被大企業或大公司忽略的某些細分市場或小眾市場。然而，發展這種產品的制造能力會產生連鎖反應，將極大提升歐洲在先進材料領域的技術水平和制造能力。另外，除了航天領域，項目也在積極發掘特種碳纖維在汽車工業和能源領域應用的潛力

        近日，甘肅省第一個大型風電供暖試點項目在瓜州縣并網投用。        由太平洋集團投資4億元規劃建設的瓜州縣清潔能源供暖示范項目是瓜州縣立足本縣新能源優勢搶抓電力體制改革的機遇，引進的全省首個大型風電供暖試點項目。該項目采用具有世界尖端技術的瑞典高壓電極鍋爐設備，利用先進的蓄能技術結合國內低谷電力，通過已安裝的3臺40兆瓦高壓電極鍋爐及2臺1萬噸蓄熱罐，進行加熱蓄熱，可實現供暖面積300萬平方米，年可消納新能源電量5億千瓦時，節約標準煤4.3萬噸，減少二氧化碳排放量11.4萬噸，二氧化硫排放量370噸，煙塵排放量652噸，氮氧化合物排放量322噸。        “目前，項目已完成投資1億元，建成運行1臺12兆瓦鍋爐，實現供暖100萬平方米，每平米供暖電價0.15元，可就地消納電量1.5億度，項目的建成投運，不僅有效解決了我縣新能源就地消納的問題，從根本上轉變了以煤炭為主的供熱方式，更大幅度地提升了人民群眾的幸福指數?！惫现菘h能源局副局長康付平介紹說。去年以來，瓜州縣以中央、省市委推進供給側改革為契機，堅持一手抓電網外送，一手抓就地消納，率先在全省啟動了清潔能源供暖、大用戶直購電、配售電改革等試點工作，投資134億元的4×100萬千瓦常樂火電廠項目落戶瓜州，大用戶直購、配售電改革取得顯著成效，走出了一條新能源供給側改革的有效路徑。

        Exechon公司是由美國洛馬公司、瑞典Tecgrant AB公司以及阿布扎比的工業平臺組織Injaz National共同成立的一家合資公司，在最近召開的阿布扎比防務展上，在洛馬公司站臺展出了該公司生產的世界首臺采用碳纖維復合材料制成的XMini機器人智能五軸加工機床，旨在實現目前航空航天領域自動化制造范式的轉變。         此次展出的設備融合了關節機器人的靈活性、高動態性和剛性機床的高剛度、高精度特性。該機器人設備采用了碳纖維增強復合材料，可以在傳統上機器或人難以接近的空間（如飛機機翼翼盒）內進行拆卸和組裝。該設備應用了并聯加工（PKM）技術，可以作為獨立工具，也可以輕松集成到現有生產系統中?！　√攸c包括：　　高速/低扭矩，低速/高扭矩加工能力；　　7kN切削力；　　加速度為3G；　　定位精度±10微米；　　XMini是由Exechon 公司開發的第一個產品。該公司正在建立一個工程制造中心，以在航空航天、國防、汽車以及其他工業領域推進這項技術。該設備將于2017年在馬斯達爾科學技術研究所（馬斯達爾城，阿聯酋阿布扎比）正式啟用。Exechon首席執行官Kalle Neumann說：“Exechon總部位于阿聯酋，旨在培育本地創新，加快該地區工業自動化和機器人制造的發展。XMini是在阿布扎比當地制造，而面向國際航空航天、國防和汽車市場?！甭羼R導彈火控公司的執行副總裁Rick Edwards說：“我們很高興能與當地專家合作，共同開發XMini，以加強本地制造能力。該設備研發也反映了洛馬公司承諾支持阿聯酋成為領先的自動化制造技術領先供應商的目標。Injaz National董事長說：“該設備開發是我們國際合作的重要一步，將這項新技術和制造能力帶到阿聯酋。我們期待著繼續合作，以對整個阿聯酋經濟產生更有意義更持久的影響”。  

        2月14日10時，隨著最后一吊重達170噸的矩形鋼構平臺安全平穩的落坐到縱橫疊加的Y2支架型鋼上，標志著興化灣海上風電樣機試驗風場項目首個履帶吊和鉆孔平臺上部結構完工，為后續風機基礎施工奠定了堅實基礎。        截止到發稿，興化灣海上風電樣機試驗風場項目已推開三個施工作業面，Y1機位已完成32根主體鋼管樁插打，開始嵌巖平臺施工，Y2機位施工(履帶吊和鉆孔樁)平臺上部結構安裝完工，Y3機位繼續插打施工平臺鋼管樁，己完成13根鋼管樁插打。        興化灣海上風電樣機試驗風場項目平臺分為履帶吊平臺和鉆孔平臺，履帶吊平臺8.2×30m，鉆孔平臺22×40m，均距離海平面最高達15m。主體結構鋼管樁單根最長達到50m，最大吊重170噸;平臺鋼管樁長度最小長度為40m，最大長度為50m，投入鋼材1478噸。        據了解，福清興化灣海上風電樣機試驗風場項目位于福建省福清市江陰半島東南側和牛頭尾西北側，興化灣北部，場址涉及福清市的三山鎮和沙埔鎮，項目總面積約33.2平方千米。施工范圍包括12個風機基礎土建安裝、12個風機運輸安裝、海纜敷設工程，包含高樁承臺風機基礎工程、導管架基礎工程、單樁基礎工程、風機安裝工程及海纜敷設工程。計劃工期為496天。興化灣海上施工存在受天氣及海況影響大，地質情況變化大，施工海域屬于海產養殖區協調難度大等系列問題。項目由中鐵大橋局承建施工。

                據外媒報道，當地時間周四，世界第一條太陽能公路在法國諾曼底小鎮Tourouvre建成。據悉，鋪設這條太陽能道路的初衷是為了給當地的路燈提供電源。        本項目使用聚合樹脂將厚度僅為7毫米的小塊太陽能板拼接起來，并黏合在原有道路的表面，并在上層加蓋由樹脂材料制成的高強度透明板以抵抗車輛行駛帶來的壓力。        利用上述創新，公路曬曬太陽就能轉化為電能，再將電能由隱藏在地下的蓄電裝置輸送到城市電網，因此被稱為太陽能公路。        據報道，這段1千米長、鋪設了2800平方米太陽能板的太陽能公路，理論上每天將生產790千瓦時的電量，可滿足5000城市居民的公共照明。但其造價高達500萬歐元，電力成本是房頂太陽能發電的13倍。        法國環境、能源和海洋事務部長羅雅爾對太陽能公路這一“前衛技術”的前景非?？春?，在她的推動下法國計劃5年內建造1000千米長的太陽能公路。        這是法國政府在《巴黎協定》通過之后力推的綠色環保領域的重要舉措，希望引領世界進一步向可持續發展邁進。據悉，目前已有多國對引進法國太陽能公路技術感興趣。        今年，美國的密蘇里州宣布將對66號公路進行改造升級，其中部分包括鋪設太陽能面板，這種內嵌有光伏電池板的六邊形鋼化玻璃相互咬合，會利用太陽能發電，并為路面加熱。

        風電葉片設計可分為氣動設計和結構設計這兩個大的階段，其中氣動設計要求滿足前兩條目標，結構設計要求滿足后四條目標。通常這兩個階段不是獨立進行的，而是一個迭代的過程，葉片厚度必須足夠以保證能夠容納腹板，提高葉片剛度。        1外形設計        葉片氣動設計主要是外形優化設計，這是葉片設計中至關重要的一步。外形優化設計中葉片翼型設計的優劣直接決定風機的發電效率，在風機運轉條件下，流動的雷諾數比較低，葉片通常在低速、高升力系數狀態下運行，葉片之間流動干擾造成流動非常復雜。針對葉片外形的復雜流動狀態以及葉片由葉型在不同方位的分布構成，葉片葉型的設計變得非常重要。        目前葉片葉型的設計技術通常采用航空上先進的飛機機翼翼型設計方法設計葉片葉型的形狀。先進的CFD技術已廣泛應用于不同類型氣動外形的設計，對于低雷諾數、高升力系數狀態下風機運行條件，采用考慮粘性的N-S控制方程分析葉片葉型的流場是非常必要的。        在過去的10多年中，水平軸風電葉片翼型通常選擇NACA系列的航空翼型，比如NACA44XX，NA-CA23XX，NACA63XX及NASALS(1)等。這些翼型對前緣粗糙度非常敏感，一旦前緣由于污染變得粗糙，會導致翼型性能大幅度下降，年輸出功率損失最高達30%。在認識到航空翼型不太適合于風電葉片后，80年代中期后，風電發達國家開始對葉片專用翼型進行研究，并成功開發出風電葉片專用翼型系列，比如美國Seri和NREL系列、丹麥RISO-A系列、瑞典FFA-W系列和荷蘭DU系列。        這些翼型各有優勢，Seri系列對翼型表面粗糙度敏感性低;RISO-A系列在接近失速時具有良好的失速性能且對前緣粗糙度敏感性低;FFA-W系列具有良好的后失速性能。丹麥LM公司已在大型風機葉片上采用瑞典FFA-W翼型，風機專用翼型將會在風電葉片設計中廣泛應用。表1為對NREL翼型系列性能提高的估算。        表1NREL翼型系列性能提高的估算        目前葉片外形的設計理論有好幾種，都是在機翼氣動理論基礎上發展起來的。第一種外形設計理論是按照貝茨理論得到的簡化設計方法，該方法是假設風力機是按照貝茨公式的最佳條件運行的，完全沒有考慮渦流損失等，設計出來的風輪效率不超過40%。        后來一些著名的氣動學家相繼建立了各自的葉片氣動理論。Schmitz理論考慮了葉片周向渦流損失，設計結果相對準確一些。Glauert理論考慮了風輪后渦流流動，但忽略了葉片翼型阻力和葉稍損失的影響，對葉片外形影響較小,對風輪效率影響卻較大。Wilson在Glauert理論基礎上作了改進，研究了葉稍損失和升阻比對葉片最佳性能的影響，并且研究了風輪在非設計工況下的性能，是目前最常用的設計理論。        2結構設計        目前大型風電葉片的結構都為蒙皮主梁形式，如圖1所示為典型的葉片構造形式。蒙皮主要由雙軸復合材料層增強，提供氣動外形并承擔大部分剪切載荷。后緣空腔較寬，采用夾芯結構，提高其抗失穩能力，這與夾芯結構大量在汽車上應用類似。主梁主要為單向復合材料層增強，是葉片的主要承載結構。腹板為夾芯結構，對主梁起到支撐作用。        圖1典型葉片剖面構造形式        結構鋪層校核對葉片結構設計來說也必不可少。前在校核方面，大多用通用商業有限元軟件，比如ANSYS、NASTRAN、ABAQUS等。對葉片進行校核時，考慮單層的極限強度、自振頻率和葉尖撓度，分析模型有殼模型和梁模型等，并且能夠做到這兩種模型的相互轉換，如圖2，3所示。與其他葉片結構相比，目前大型葉片的中空夾芯結構具有很高的抗屈曲失穩能力，較高的自振頻率，這樣設計出來的葉片相對較輕。        圖2全葉片殼模型        圖3全葉片梁模型        有限元法可用于設計，但更多用于模擬分析而不是設計，設計與模擬必須交叉進行，在每一步設計完成后，必須更新分析模型，重新得到鋪層中的應力和應變數據，再返回設計，更改鋪層方案，再分析應力和變形等，直到滿足設計標準為止，如圖4所示。因為復合材料正交各向異性的特殊性，葉片各鋪層內的應力并不連續，而應變則相對連續，所以葉片結構校核的失效準則有時候完全采用應變失效準則。        圖4鋪層設計與校核簡要流程        3材料選擇        風電葉片發展初期，由于葉片較小，有木葉片、布蒙皮葉片、鋼梁玻璃纖維蒙皮葉片、鋁合金葉片等等，隨著葉片向大型化方向發展，復合材料逐漸取代其他材料幾乎成為大型葉片的唯一可選材料。        復合材料具有其它單一材料無法比擬的優勢之一就是其可設計性，通過調整單層的方向，可以獲得該方向上所需要的強度和剛度。更重要的是可利用材料的各向異性，使結構不同變形形式之間發生耦合。比如由于彎扭耦合，使得結構在只受到彎矩作用時發生扭轉。        在過去，葉片橫截面耦合效應是一個讓設計人員頭疼的難題，設計工程想方設法消除耦合現象。但在航空領域人們開始利用復合材料的彎扭耦合，拉剪耦合效應，提高機翼的性能。在葉片上，引人彎扭耦合設計概念，控制葉片的氣彈變形，這就是氣彈剪裁。通過氣彈剪裁，降低葉片的疲勞載荷，并優化功率輸出。        玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)是現代風機葉片最普遍采用的復合材料，玻璃鋼以其低廉的價格，優良的性能占據著大型風機葉片材料的統治地位。但隨著葉片逐漸變大，風輪直徑已突破120m，最長的葉片已做到61.5m，葉片自重達18t。這對材料的強度和剛度提出了更加苛刻的要求。全玻璃鋼葉片已無法滿足葉片大型化，輕量化的要求。碳纖維或其它高強纖維隨之被應用到葉片局部區域，如NEGMiconNM82.40m長葉片，LM61.5m長葉片都在高應力區使用了碳纖維。由于葉片增大，剛度逐漸變得重要，已成為新一代MW級葉片設計的關鍵。        碳纖維的使用使風電葉片剛度得到很大提高，自重卻沒有增加。Vestas為V903.OMW機型配套的44m系列葉片主梁上使用了碳纖維，葉片自重只有6t，與V802MW，39m葉片自重一樣。美國和歐洲的研究報告指出，含有碳纖維的承載玻璃纖維層壓板對于MW級葉片是一個非常有效的選擇替代品。在E.C.公司資助的研究計劃[10]中指出，直徑為120m風輪葉片部分使用碳纖維可有效減少總體自重達38%，設計成本減少14%。但碳纖維價格昂貴，極大地限制其在風機葉片上的使用。        現今碳纖維產業仍以發展輕質、良好結構和熱性質佳等附加值大的航空應用材料為主。但許多研究員卻大膽預言碳纖維的應用將會逐步增加。風能的成本效益將取決于碳纖維的使用方式，未來若要大量取代玻璃纖維，必需低價才具有競爭力。

        根據世界風能協會（WorldWindEnergyAssociation）的最新統計數據，2016年上半年，全球風電總裝機容量達到456GW（4.56億kW），預計今年年底將達到500GW（5億kW）。        本周，世界風能協會發布的半年度報告指出，2016年上半年，全球風電新增裝機容量為21GW（2100萬kW），使得全球累計裝機容量達到了456GW（4.56億kW）。此外，該報告還預測全球風電累計裝機容量將在今年年底達到500GW（5億kW）。        世界風能協會秘書長StefanGs?nger說：“2016年，風電（裝機容量）呈現出了強勁的增長勢頭，還有一個好消息是，我們可以看到拉丁美洲和非洲的風電市場也呈現出了強勁的發展趨勢?！?nbsp;       “今年年底500GW的風電累計裝機容量，將向全球貢獻5%的電力供應量。然而，另外一個問題則讓人擔憂，那就是全球拍賣的趨勢正在危及到中小規模企業的驅動作用，這個問題已經使得大部分歐洲市場的增長減緩，并使歐洲市場失去了對亞洲市場的引領作用?！?nbsp;       毫無懸念，中國、美國、德國、印度和西班牙5個國家仍然是全球風電裝機容量最大的國家，共占到全球風電裝機總容量的67%。然而，這些國家在風電行業的一貫優勢正在逐漸降低，相比2013年6月，這5個國家曾占據了全球風電市場總容量的73%。        今年上半年，西班牙和美國的新增裝機容量只占到了全球新增裝機總容量的4%，而德國和印度的新增裝機容量約為5GW（500萬kW），另一方面，根據報道中國新增裝機容量為10GW（1000萬kW），約占全球新增裝機容量21GW的半數。

        2016年9月10日，中國電力企業聯合會在北京大唐公司組織召開國內首例大直徑套筒式玻璃鋼排煙內筒及其相關設備科技成果鑒定會。國內主要電力研究院所、相關大專院校、部分電力企業、大唐環境科技公司主要領導以及新華社等新聞媒體參加了此次會議。金牛玻纖作為大唐公司唯一一家玻纖供給長期協議合作單位，受邀參加此次會議。玻纖公司副總經理王學敏、副總工程師劉書秀參加會議，并向委員會遞交了相關玻纖產品技術文件，與參會專家進行了深入的技術交流。        鑒定委員會一致認為，玻璃鋼煙囪防腐方案可以很好地解決脫硫后濕煙氣腐蝕問題，其技術性能及實際使用效果均達到設計要求，并認為該技術及相關設備處于國內領先水平，將為今后國內煙囪防腐提供新的思路，具有示范意義，值得廣泛推廣和應用。         煙道紗是玻纖公司于2015年下半年研發推出的專門用于環保領域的全新產品，下游用戶多為大型電力企業，市場門檻高、品質要求極為嚴格，用戶開發難度很大。為此，玻纖公司集中精力進行攻關，成立專項工作組，在商務營銷、技術研發、品質控制、客戶服務等各方面協力奮進，順利通過了權威檢測機構認證，攻破了市場開發過程中的一系列困難，歷時近十個月時間，成功中標大唐公司“2016年-2017年度玻璃鋼內筒防腐工程玻璃纖維長協”項目。特別是在攻關的關鍵階段，冀中股份公司領導給予了大力支持，副總經理李紹斌帶隊多次前往北京與大唐公司的項目負責人進行洽談，為最終的項目中標奠定了堅實基礎。        此次受邀參會，有效提高了玻纖公司產品在電力行業的知名度、提升了金牛玻纖品牌形象，對玻纖公司今后的產品結構轉型升級、提高盈利水平必將產生長遠的積極作用。

         風電葉片的優化設計要滿足一定的設計目標，其中有些甚至是相互矛盾的，如：　　年輸出功率最大化；　　最大功率限制輸出；　　振動最小化和避免出現共振；　　材料消耗最小化；　　保證葉片結構局部和整體穩定性；　　葉片結構滿足適當的強度要求和剛度要求?！　★L電葉片設計可分為氣動設計和結構設計這兩個大的階段，其中氣動設計要求滿足前兩條目標，結構設計要求滿足后四條目標。通常這兩個階段不是獨立進行的，而是一個迭代的過程，葉片厚度必須足夠以保證能夠容納腹板，提高葉片剛度?！　。?）外形設計　　葉片氣動設計主要是外形優化設計，這是葉片設計中至關重要的一步。外形優化設計中葉片翼型設計的優劣直接決定風機的發電效率，在風機運轉條件下，流動的雷諾數比較低，葉片通常在低速、高升力系數狀態下運行，葉片之間流動干擾造成流動非常復雜。針對葉片外形的復雜流動狀態以及葉片由葉型在不同方位的分布構成，葉片葉型的設計變得非常重要。目前葉片葉型的設計技術通常采用航空上先進的飛機機翼翼型設計方法設計葉片葉型的形狀。先進的CFD技術已廣泛應用于不同類型氣動外形的設計，對于低雷諾數、高升力系數狀態下風機運行條件，采用考慮粘性的N-S控制方程分析葉片葉型的流場是非常必要的?！　≡谶^去的10多年中，水平軸風電葉片翼型通常選擇NACA系列的航空翼型，比如NACA44XX，NA-CA23XX，NACA63XX及NASA LS(1)等。這些翼型對前緣粗糙度非常敏感，一旦前緣由于污染變得粗糙，會導致翼型性能大幅度下降，年輸出功率損失最高達30%。在認識到航空翼型不太適合于風電葉片后，80年代中期后，風電發達國家開始對葉片專用翼型進行研究，并成功開發出風電葉片專用翼型系列，比如美國Seri和NREL系列、丹麥RISO-A系列、瑞典FFA-W系列和荷蘭DU系列?！　∵@些翼型各有優勢，Seri系列對翼型表面粗糙度敏感性低；RISO-A系列在接近失速時具有良好的失速性能且對前緣粗糙度敏感性低；FFA-W系列具有良好的后失速性能。丹麥LM公司已在大型風機葉片上采用瑞典FFA-W翼型，風機專用翼型將會在風電葉片設計中廣泛應用。表1為對NREL翼型系列性能提高的估算?！　∧壳叭~片外形的設計理論有好幾種，都是在機翼氣動理論基礎上發展起來的。第一種外形設計理論是按照貝茨理論得到的簡化設計方法，該方法是假設風力機是按照貝茨公式的最佳條件運行的，完全沒有考慮渦流損失等,設計出來的風輪效率不超過40%。后來一些著名的氣動學家相繼建立了各自的葉片氣動理論。Schmitz理論考慮了葉片周向渦流損失,設計結果相對準確一些。Glauert理論考慮了風輪后渦流流動，但忽略了葉片翼型阻力和葉稍損失的影響,對葉片外形影響較小,對風輪效率影響卻較大。Wilson在Glauert理論基礎上作了改進，研究了葉稍損失和升阻比對葉片最佳性能的影響，并且研究了風輪在非設計工況下的性能，是目前最常用的設計理論。    　　(2)結構設計　　目前大型風電葉片的結構都為蒙皮主梁形式，如圖1所示為典型的葉片構造形式。蒙皮主要由雙軸復合材料層增強，提供氣動外形并承擔大部分剪切載荷。后緣空腔較寬，采用夾芯結構，提高其抗失穩能力，這與夾芯結構大量在汽車上應用類似。主梁主要為單向復合材料層增強，是葉片的主要承載結構。腹板為夾芯結構，對主梁起到支撐作用。          典型葉片剖面構造形式　　結構鋪層校核對葉片結構設計來說也必不可少。前在校核方面，大多用通用商業有限元軟件，比如ANSYS、NASTRAN、ABAQUS等。對葉片進行校核時，考慮單層的極限強度、自振頻率和葉尖撓度，分析模型有殼模型和梁模型等，并且能夠做到這兩種模型的相互轉換，如圖2,3所示。與其他葉片結構相比，目前大型葉片的中空夾芯結構具有很高的抗屈曲失穩能力，較高的自振頻率，這樣設計出來的葉片相對較輕。有限元法可用于設計，但更多用于模擬分析而不是設計，設計與模擬必須交叉進行，在每一步設計完成后，必須更新分析模型，重新得到鋪層中的應力和應變數據，再返回設計，更改鋪層方案，再分析應力和變形等，直到滿足設計標準為止，如圖4所示。因為復合材料正交各向異性的特殊性，葉片各鋪層內的應力并不連續，而應變則相對連續，所以葉片結構校核的失效準則有時候完全采用應變失效準則?！　?3)材料選擇　　風電葉片發展初期，由于葉片較小，有木葉片、布蒙皮葉片、鋼梁玻璃纖維蒙皮葉片、鋁合金葉片等等，隨著葉片向大型化方向發展，復合材料逐漸取代其他材料幾乎成為大型葉片的唯一可選材料。復合材料具有其它單一材料無法比擬的優勢之一就是其可設計性，通過調整單層的方向，可以獲得該方向上所需要的強度和剛度。更重要的是可利用材料的各向異性，使結構不同變形形式之間發生耦合。比如由于彎扭耦合，使得結構在只受到彎矩作用時發生扭轉。在過去，葉片橫截面耦合效應是一個讓設計人員頭疼的難題，設計工程想方設法消除耦合現象。但在航空領域人們開始利用復合材料的彎扭耦合，拉剪耦合效應，提高機翼的性能。在葉片上，引人彎扭耦合設計概念，控制葉片的氣彈變形，這就是氣彈剪裁。通過氣彈剪裁，降低葉片的疲勞載荷，并優化功率輸出?！　〔ＡЮw維增強塑料(玻璃鋼)是現代風機葉片最普遍采用的復合材料，玻璃鋼以其低廉的價格，優良的性能占據著大型風機葉片材料的統治地位。但隨著葉片逐漸變大，風輪直徑已突破120m，最長的葉片已做到61.5m，葉片自重達18t。這對材料的強度和剛度提出了更加苛刻的要求。全玻璃鋼葉片已無法滿足葉片大型化，輕量化的要求。碳纖維或其它高強纖維隨之被應用到葉片局部區域，如NEG Micon NM 82.40m長葉片，LM61.5m長葉片都在高應力區使用了碳纖維。由于葉片增大，剛度逐漸變得重要，已成為新一代MW級葉片設計的關鍵?！　√祭w維的使用使風電葉片剛度得到很大提高，自重卻沒有增加。Vestas為V903.OMW機型配套的44m系列葉片主梁上使用了碳纖維，葉片自重只有6t，與V802MW,39m葉片自重一樣。美國和歐洲的研究報告指出，含有碳纖維的承載玻璃纖維層壓板對于MW級葉片是一個非常有效的選擇替代品。在E.C.公司資助的研究計劃[10]中指出，直徑為120m風輪葉片部分使用碳纖維可有效減少總體自重達38%，設計成本減少14%。但碳纖維價格昂貴，極大地限制其在風機葉片上的使用?！　‖F今碳纖維產業仍以發展輕質、良好結構和熱性質佳等附加值大的航空應用材料為主。但許多研究員卻大膽預言碳纖維的應用將會逐步增加。風能的成本效益將取決于碳纖維的使用方式，未來若要大量取代玻璃纖維，必需低價才具有競爭力。

        8月11日，截面面積達710平方毫米的碳纖維復合導線在灌云縣同興鎮境內的500千伏田伊線上進行性能測試，并一舉成功。據悉，該導線是全球首條大截面超高壓碳纖維導線，這標志著超高壓碳纖維復合芯導線即將進入規?；瘧秒A段。與常規輸電導線相比，超高壓碳纖維復合芯導具有很多優越性，起輸電量比常規輸電線路提高1倍，這無疑將有助于構造更為安全環保高效的節約型輸電網絡?！　谋砻婵?，該超高壓碳纖維導線并無奇特之處，但其中科技含量很高。據國家電網專家介紹，此次選擇了國內8個廠家的產品作為試驗對象，以位于灌云縣同興鎮境內的500千伏田伊線在建工程為依托，通過對碳纖維復合導線進行現場展放、緊線及過張力機試驗，對碳纖維復合導線的放線滑車、接續管保護裝置等配套施工機具開展工程適用性驗證，檢驗所測的碳纖維復合導線各項性能指標是否滿足適用要求。試驗表明，其現場展放、緊線及過張力機測試和放線滑車等關鍵指標均達到常規供電需求，試驗取得成功?！　∽鳛閲译娋W公司2016年重點科技項目，該項研究將為國內7項500千伏輸變電工程的碳纖維規?；瘧锰峁┘夹g支撐。目前，碳纖維復合導線在國內外已有所應用，但主要在中低壓輸電線路中使用，因為如果碳纖維復合導線截面面積達到410平方毫米及以上時，其各項性能指標很難滿足實用標準要求。通過近年來國內各科研院所和生產企業的技術攻關，適用于500千伏輸變電工程的超高壓碳纖維復合導線性能指標不斷提高?！　√祭w維復合導線是一種具有全新結構的節能型增容導線，由碳纖維與鋁或銅線絞合構成，具有重量輕、抗拉強度大、耐熱性能好、導電率高等優點，代表了未來架空導線的技術發展趨勢，有助于構造安全、高效節約型輸電網絡，可廣泛用于新老線路和電站母線增容改造或建設，并可用于大跨越、大落差、重冰區、高污染等特殊場合的線路。碳纖維芯重量僅為鋼芯導線重量的1/5，但其強度是鋼芯的10倍。常規輸電線因高溫弧垂過大，溫度不超過80℃，而碳纖維復合導線輸電溫度可提高到160℃，其輸電量可提高1倍?！　⑴c本次試驗的包括中復碳芯電纜科技公司產品，該公司年產碳芯電纜20萬千米，可滿足國家電網所需所有規格輸電線路架設需求。本次大截面超高壓碳纖維導線性能測試成功，對港城碳纖維產業而言將是全新的機遇。