新型環(huán)氧樹脂系統(tǒng)用于風(fēng)電葉片生產(chǎn)的作用機(jī)制

　　巴斯夫（BASF）開發(fā)了一種新型環(huán)氧樹脂系統(tǒng)，專門用于復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片的生產(chǎn)。這些產(chǎn)品可以大大縮短葉片生產(chǎn)周期，從而提高產(chǎn)率。巴斯夫中間體部門環(huán)氧系統(tǒng)業(yè)務(wù)經(jīng)理Gregor Daun介紹了這一系統(tǒng)的作用機(jī)制。

　　風(fēng)能發(fā)電的增長(zhǎng)勢(shì)頭有增無(wú)減。2008年，風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)120 GW，比2007年增長(zhǎng)了30%。審計(jì)公司KPMG在其報(bào)告《歐洲海上風(fēng)場(chǎng)》（Offshore Windparks in Europe）中指出，風(fēng)電目前是全世界范圍內(nèi)發(fā)展最快的行業(yè)之一，已經(jīng)有80個(gè)國(guó)家利用風(fēng)力來(lái)發(fā)電。

　　位于德國(guó)波恩（Bonn）市的世界風(fēng)能協(xié)會(huì)（WWEA）的秘書長(zhǎng)Stefan Gesager說(shuō)，風(fēng)力發(fā)電量已經(jīng)占到總發(fā)電量的1.5%以上。

　　多年來(lái)，德國(guó)的風(fēng)力發(fā)電能力一直占據(jù)第一位，其次是美國(guó)、西班牙、中國(guó)和印度。

　　這些國(guó)家占據(jù)了全球風(fēng)電總裝機(jī)容量的四分之三。WWEA認(rèn)為，到2040年，風(fēng)力發(fā)電和其他可再生能源可以完全滿足世界總?cè)丝诘男枨?。?jù)Gesager說(shuō)，風(fēng)能的快速增長(zhǎng)是當(dāng)前金融危機(jī)和能源危機(jī)背景下的正確之路。

　　風(fēng)機(jī)的發(fā)展

　　當(dāng)前，風(fēng)能主要有兩大發(fā)展趨勢(shì) 一是風(fēng)機(jī)越來(lái)越大，單機(jī)發(fā)電能力增加 ；二是海上風(fēng)電的發(fā)展。因此葉片直徑也有了顯著增加。Repower和Enercon公司分別是第一家提供5 MW和6 MW風(fēng)機(jī)的制造商。Repower的5 MW風(fēng)機(jī)葉片直徑達(dá)126米，單支葉片長(zhǎng)度達(dá)61.5米。Enercon的E-126系列6 MW風(fēng)機(jī)葉片直徑為127米，長(zhǎng)度為58米。但是，這些巨大的尺寸顯然并不是風(fēng)機(jī)尺寸的極限。

　　Enercon正在試驗(yàn)其E-126系列8 MW風(fēng)機(jī)的實(shí)際發(fā)電能力。其他設(shè)計(jì)者目前也正考慮制造10、12甚至15 MW的風(fēng)機(jī)。2010年的目標(biāo)是制造出20 MW的機(jī)型。歐洲的UpWind項(xiàng)目于2006年啟動(dòng)，將延續(xù)至2011年。 cnwpem

　　“UpWind是歐洲各國(guó)在風(fēng)機(jī)開發(fā)領(lǐng)域合作研究的旗艦項(xiàng)目。”丹麥技術(shù)大學(xué)RisØ國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目經(jīng)理Peter Hjuler Jensen說(shuō)。

　　新的大型風(fēng)機(jī)將用于海上發(fā)電，因?yàn)楹Ｉ系娘L(fēng)更強(qiáng)勁，更連續(xù)。

　　因?yàn)殚L(zhǎng)度變?yōu)閮杀稌r(shí)，掃風(fēng)面積就可以變成4倍，也就可以產(chǎn)生出4倍的能量，因此葉片變得越來(lái)越大。同時(shí)，葉片長(zhǎng)度變?yōu)閮杀?，重量通常?huì)變?yōu)?倍。一個(gè)30米長(zhǎng)的葉片重4-5噸，而一個(gè) 60米長(zhǎng)的葉片重量將近20噸。雖然重量不斷增加，但新材料（例如碳纖維復(fù)合材料）的應(yīng)用極限還遠(yuǎn)未達(dá)到。有些人已嘗試設(shè)計(jì)70米長(zhǎng)的葉片，并開發(fā)可用于測(cè)試90米葉片的裝置。50米左右的葉片可以采用玻璃纖維增強(qiáng)；超出50米則多采用碳纖維，但其成本大約是玻纖的5倍。

　　最適合的復(fù)合材料

　　然而，葉片的長(zhǎng)度極限并不是由材料決定的，其本質(zhì)原因還是經(jīng)濟(jì)方面的，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的盈利能力只能隨著葉片直徑增加到有限的程度。大型風(fēng)機(jī)固然效率更高，但運(yùn)輸和安裝成本也更昂貴，因此其盈利能力受到許多因素的影響，這些因素對(duì)于葉片的制造非常重要。

　　為解決風(fēng)能行業(yè)面臨的這些挑戰(zhàn)，德國(guó)巴斯夫公司最近開發(fā)了一種專門用于大型風(fēng)機(jī)葉片制造的環(huán)氧樹脂系統(tǒng)，并通過(guò)了德國(guó)勞氏船級(jí)社（GL）的認(rèn)證。一個(gè)由固化劑、加速劑和添加劑組成的商標(biāo)為Baxxodur的系統(tǒng)，可以使這些環(huán)氧樹脂得到高質(zhì)量的加工。