???? 目前風力發(fā)電已成為世界上公認的、除了水電之外,最具有大規(guī)模商業(yè)開發(fā)價值的可再生能源利用技術。然而風電行業(yè)從2006年到2012年實現(xiàn)了跨越式發(fā)展,但是在快速增長過后,取而代之的是惡性價格競爭、產(chǎn)業(yè)過剩陰影、技術門檻提高、補貼政策退出等等一系列問題,這一切必然要求我們要重新調整風電行業(yè),使他回歸到一個合理的范圍中來。重建設、重規(guī)模得發(fā)展模式必將被改變,重質量、重管理成為了歷史的必然選擇。 一、風電發(fā)展概況 為了應對全球氣候變暖,世界上主要國家都在積極開發(fā)利用新的能源,風能作為一種清潔的可再生能源,越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大,全球的風能約為2.74×109MW,其中可利用的風能為2×107MW,比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。中國有很好的風能條件,僅陸地上的風能儲量就有約2.53億KW,開發(fā)利用潛力巨大。據(jù)統(tǒng)計,在2010年,全國風電裝機總量為0.31億千瓦,據(jù)國家發(fā)改委和能源局正在制定的風電發(fā)展規(guī)劃,全國風電裝機總量2015年為1.00億千瓦,2020年為1.8億千瓦,2030年為3.5億千瓦當需求飽和時,預計風電裝機將達到總裝機容量5.0-6.0%。新安裝風電機組以MW級為主,MW級葉片需求旺盛,成為主流。

在過去的幾年間,我國風力發(fā)電發(fā)展勢頭迅速,這就造成了風電與配套電網(wǎng)、系統(tǒng)調峰能力、消納市場進行規(guī)劃統(tǒng)籌不協(xié)調的諸多問題,從而引起了在部分集中開發(fā)地區(qū)不同程度地存在風電并網(wǎng)難、消納難和棄風問題。所以這必須要求我們切實轉變開發(fā)思路與方式、堅持發(fā)展質量與速度并重,科學合理確定新能源中長期發(fā)展目標。要充分考慮電力系統(tǒng)消納能力和全社會的電價可承受能力。強化統(tǒng)籌規(guī)劃,嚴格落實規(guī)劃,嚴格執(zhí)行技術標準,提高機組性能,確保電力系統(tǒng)安全。 風電機組要求很長的使用壽命,一般要求為20年以上。風力發(fā)電機一般安裝在沙漠、草原、海邊或海中,由于其所處工作地點的特殊性,因此對風力發(fā)電機外表的涂層有很高的要求。因為風力發(fā)電機常年裸露在室外,受到風雨雷電、空氣中污染物質等的侵蝕,因此它所需要的涂料主要有:防腐蝕涂料、絕緣涂料、自清潔涂料等等。本文中我們只闡述防腐涂料的選擇及質量控制標準: 風電機組承受的磨損應力(磨蝕)主要有兩個因素,一是因為風挾帶的顆粒(例如砂粒)摩擦鋼結構、葉片表而產(chǎn)生破壞,另外是水滴、冰雹、沙塵暴甚至飛鳥等較大物的撞擊破壞。這在沙漠戈壁風電場塔架迎風面及底部、風電葉片表面、箱式落地變壓器迎風側面比較常見和明顯,特別是葉片的葉尖速度在許多情況下超過70m/s,磨損會造成結構破壞、效率下降和損失。 二、探索符合我國實際需要的風力發(fā)電機葉片涂料 符合我國實際需求的風電發(fā)電機葉片技術要求。通過對比國內外已建成并運行的風力發(fā)電機組,我們可以發(fā)現(xiàn)國內外風電產(chǎn)業(yè)所面臨的環(huán)境是不相同的,國外風電機組大多處于有風無沙的環(huán)境中,而我國風電機組大多處于有風也有沙的環(huán)境中,因而國內風力發(fā)電機組所受的風沙侵蝕更為嚴重,因而盲目照搬國外經(jīng)驗和引進國外葉片涂料并不能滿足國內發(fā)電機組葉片的仿佛需要,探索和研發(fā)符合我國實際需要的風力發(fā)電葉片涂料勢在必行。 我國幅員遼闊,不同地區(qū)的風電機組所面臨的自然環(huán)境各不相同,因而其風電葉片涂料的性能也應有所差異。例如內蒙古、甘肅、河北、新疆等地風電機組葉片受風沙影響較大,因而用于這些地區(qū)風電葉片的防腐涂料必須具有極佳的耐磨性;江蘇、上海、山東等地靠近海岸,這些地區(qū)的風電葉片受風沙影響不大,但受濕熱海風、鹽霧等因素影響較為顯著,因而用于這些地區(qū)的風電葉片涂料必須具有較強的耐濕熱性能;而南方一些地區(qū)風電站主要以抗臺風,抗腐蝕為主。 符合我國實際需求的風電葉片涂料的開發(fā)。大量試驗證明,聚天冬氨酸酯無溶劑膩子和雙組分水性聚氨酯面漆的搭配對于提升葉片涂料性能十分有效。聚天門冬氨酸酯涂料是近年來發(fā)展的一類新型雙組分脂肪族聚脲涂料,它是由聚天門冬氨酸酯樹脂與脂肪族異氰酸酯固化劑反應而得的。用這種材料制成的涂料具有良好的低溫性能、耐磨性、耐腐蝕性、耐水性和耐候性等等,且延伸度、強度均較高,能夠滿足一定的運動需求?;谝陨险J識,市場上已經(jīng)出現(xiàn)了一系列應用了聚天門冬氨酸酯樹脂的產(chǎn)品,如Desmophen NH 1520、Desmophen NH 1420、Desmophen NH 1220等,國內已有實踐證明:基于聚天門冬氨酸酯的風力發(fā)電葉片涂料,施工簡便,性能優(yōu)越,對于減少葉片生產(chǎn)工序和提升葉片性能有著重要的意義,強化聚天門冬氨酸酯技術在風電葉片涂料中的應用,對于研發(fā)符合我國實際需求的風電葉片涂料有著重要的意義。 另外,值得注意的是,由于我國風電機組所處環(huán)境與國外情況不同,因而對新研發(fā)的風電葉片涂料的性能檢驗也不能照搬國外標準。由于我國大多數(shù)風力發(fā)電機組受風沙侵蝕較為嚴重,因而國內風電機組防腐涂料的測試應進一步提高對抗風沙系能和耐磨性能的檢驗指標。以對基于天門冬氨酸酯技術的風力發(fā)電葉片涂料的檢驗為例,國際上通用的耐磨性測試為Taber耐磨測試,這種檢驗方法具有良好的重復性,是一種最常用的耐磨性檢驗方法,而此外,落砂法耐磨測試和噴砂法耐磨測試也可用于對葉片涂料耐磨性能的檢驗,雖然這兩種檢驗方法在國際上較為少用,但他們也存在較高的說服力,在涂料研發(fā)過程中作為輔助手段對涂料耐磨性進行檢驗,以便全面靠地驗證涂料性能。 綜上所述,目前我國多數(shù)風電機組葉片涂料多為進口涂料,由于國內外風電機組所處環(huán)境不同,進口涂料往往效果不甚理想,因而加速風電機葉片涂料的本土化發(fā)展十分必要。在涂料研發(fā)過程中應注意:要充分結合國內風電機組特征、所處環(huán)境及性能要求選擇合適的涂料類型,切不可盲目照搬國外涂料制造和檢驗經(jīng)驗。
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