碳纖維復(fù)合材料與新能源（風(fēng)力發(fā)電、核能）

關(guān)于風(fēng)能

“海上天使”7兆瓦海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)配套葉片(81.6米)通過(guò)測(cè)試

德國(guó)風(fēng)電葉片設(shè)計(jì)和制造商EUROS已完成其81.6米海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的全尺寸測(cè)試活動(dòng)。

最后一步測(cè)試活動(dòng)，即所謂的疲勞載荷后靜力試驗(yàn)，根據(jù)IEC和GL標(biāo)準(zhǔn)成功完成。德國(guó)勞氏船級(jí)社監(jiān)督下，上周IWES進(jìn)行了葉片擺振方向、揮舞方向測(cè)試。所有測(cè)試在四天內(nèi)完成，葉片再一次沒(méi)有任何問(wèn)題，或者損壞。

在25年的生命周期內(nèi)，葉片的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性與初始靜態(tài)測(cè)試特性保持一致。得出了所有測(cè)試結(jié)果，EUROS工程團(tuán)隊(duì)取得了又一個(gè)重大步驟，拿到了設(shè)計(jì)評(píng)估證書(shū)。

原型葉片將配備于日本三菱公司名為“海上天使”的7兆瓦海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，使用地點(diǎn)將位于日本福島市沿岸。

EUROS已經(jīng)通過(guò)2003年和2006年的5兆瓦海上風(fēng)電葉片生產(chǎn)累積了一定的經(jīng)驗(yàn)。

2009年，該公司推出了自己的海上葉片開(kāi)發(fā)，從那時(shí)起在葉片的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸和維修等各個(gè)方面與三菱公司進(jìn)行了一項(xiàng)廣泛的研究和開(kāi)發(fā)合作計(jì)劃。

相關(guān)新聞：

德國(guó)EUROS公司交付首個(gè)81.6米長(zhǎng)的7兆瓦海上風(fēng)電葉片（2013-6-8）

德國(guó)自主風(fēng)電葉片設(shè)計(jì)和制造商EUROS在Rügen島的Sassnitz/Mukran開(kāi)設(shè)了新的模具生產(chǎn)廠，3個(gè)月后其交付了生產(chǎn)的首個(gè)海上風(fēng)機(jī)葉片。

該葉片長(zhǎng)81.6m（合268英尺）、質(zhì)量為32.5噸，將配備于日本三菱公司名為“海上天使”的7兆瓦海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)子直徑167m（548英尺），使用地點(diǎn)將位于靠近格拉斯哥的蘇格蘭海岸及日本福島市沿岸。

葉片將被運(yùn)到德國(guó)不來(lái)梅進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的性能測(cè)試。測(cè)試負(fù)載代表其最高的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)載荷，葉片將在25年的生命周期內(nèi)面對(duì)并確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型和制造過(guò)程符合認(rèn)證所需的計(jì)算和驗(yàn)證。

“EUROS的團(tuán)隊(duì)對(duì)第一個(gè)海上風(fēng)機(jī)示范葉片的成功交付和裝運(yùn)感到自豪和滿意”其首席執(zhí)行官M(fèi)ichael Wolf博士說(shuō)。雖然在Sassnitz/Mukran生產(chǎn)了第一套原型葉片，EUROS計(jì)劃在德國(guó)羅斯托克建立試生產(chǎn)和批量生產(chǎn)線。

EUROS已經(jīng)通過(guò)2003年和2006年的5兆瓦海上風(fēng)電葉片生產(chǎn)累積了一定的經(jīng)驗(yàn)。 2009年，該公司推出了自己的海上葉片開(kāi)發(fā)，從那時(shí)起在葉片的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸和維修等各個(gè)方面與三菱公司進(jìn)行了一項(xiàng)廣泛的研究和開(kāi)發(fā)合作計(jì)劃。完成了風(fēng)洞測(cè)試，以確保獲取最高的空氣動(dòng)力性能。

葉片的碳纖維復(fù)合材料承載梁帽和芯材以前只使用在飛機(jī)行業(yè)，其提供了最高的強(qiáng)度，剛度和耐用性，同時(shí)保持了盡可能的最低質(zhì)量。EUROS說(shuō)，所有的生產(chǎn)過(guò)程是為最高品質(zhì)及世界上最大的轉(zhuǎn)子葉片尺寸量身定做。

該公司表示，目標(biāo)設(shè)計(jì)值的實(shí)際質(zhì)量偏差小于1%。本月EUROS將完成其在波蘭的擴(kuò)產(chǎn)，增加五倍的產(chǎn)能，最大生產(chǎn)能力將高達(dá)每年600兆瓦裝機(jī)功率的風(fēng)機(jī)葉片。

碳纖維在風(fēng)能發(fā)電方面的應(yīng)用

在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，經(jīng)編復(fù)合材料是制造風(fēng)力發(fā)電葉片及其它重要結(jié)構(gòu)部件的主要材料，葉片90%以上重量由復(fù)合材料組成。采用碳纖維NCF 織物制備的復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、剛性好的優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足開(kāi)發(fā)大型化、輕量化、高性能、低成本的發(fā)電葉片的要求。

碳纖維高強(qiáng)度、高模量、耐腐蝕、抗疲勞等性能，可以有效地提高葉片剛度，減輕葉片重量，增長(zhǎng)葉片使用壽命，提高風(fēng)能利用率。隨著大絲束碳纖維的廣泛應(yīng)用，碳纖維價(jià)格的不斷降低，碳纖維在大型葉片中的應(yīng)用已成為一種趨勢(shì)。未來(lái)風(fēng)力發(fā)電葉片制造中，碳纖維代替部分玻璃纖維應(yīng)用于葉片、且用量逐步增加是高性能碳纖維復(fù)合材料發(fā)展的必然結(jié)果。

這項(xiàng)最新設(shè)計(jì)需要1203 根“風(fēng)力莖桿”，每根莖桿高60米，帶有一個(gè)直徑11-22米混凝土底基，風(fēng)力莖桿最頂端直徑僅5厘米。它采用碳纖維材料制成，使用樹(shù)脂進(jìn)行加固，莖桿狀碳纖維底部直徑大約是0.33米。對(duì)于風(fēng)力莖桿，當(dāng)它們受到搖擺風(fēng)流的壓縮作用，進(jìn)而形成電流。

關(guān)于電力

電力是以電能作為動(dòng)力的能源。發(fā)明于19世紀(jì)70 年代，電力的發(fā)明和應(yīng)用掀起了第二次工業(yè)化高潮。成為人類(lèi)歷史18世紀(jì)以來(lái)，世界發(fā)生的三次科技革命之一，從此科技改變了人們的生活。20世紀(jì)出現(xiàn)的大規(guī)模電力系統(tǒng)是人類(lèi)工程科學(xué)史上最重要的成就之一，是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電力生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。它將自然界的一次能源通過(guò)機(jī)械能裝置轉(zhuǎn)化成電力，再經(jīng)輸電、變電和配電將電力供應(yīng)到各用戶(hù)。