陸中源——舊風電機組大幅度增加發電量新技術

　　它是主葉片（原葉片）增加副葉片而成，副葉片是圍繞著主葉片部分身段的薄板環套。高風速時該環套被鋼繩拉近葉片根部，中低風速時該環套被鋼繩拉近葉片尖展開后，定形為預定的高氣動效率翼形斷面環套。與其它變形葉片比較：①中低風速時近葉尖處葉片迎風面積成倍增加，年風電量增加約20%0②改裝是“微創”增加的相對成本和風險都很小；③在風電場，是唯一能對舊葉片進行變形改造的方案；④主葉片日照多被阻擋老化變慢；⑤有效地除去在葉片冰雪。葉片變形裝置制造商效益：每兆瓦裝機容量稅后利潤約10萬元。發電企業新增效益：每1.5兆瓦容量年新增發電效益34.6萬元。

　　1.項目背景

　　為提高風能利用系數，近年出現了中低風速時面積變大、高風速時面積變小的各種變形葉片，例如，折疊式葉片（國電聯合動力公司和清華大學的不同專利申請）、縱向伸縮式葉片（葉片根部伸縮，華銳風電公司的授權專利）和橫向伸縮式葉片（葉片中部橫向伸縮，西安交通大學的專利申請）。

　　2.項目技術先進性

　　本專利名稱“水平軸式風力機變形葉片”（簡稱變形葉片，示意圖見附件1)，是一種大中型葉片，它有主葉片和副葉片，主葉片和副葉片可以相對移動其位置，從而變化葉片表面積大小，其特征在于：副葉片與繩索相連接，繩索由定滑輪限位轉向，副葉片是在繩索的作用下，沿著主葉片縱方向相對移動其位置的。副葉片可以是圍繞著主葉片部分身段的薄板環套，該環套前沿二端有除冰雪刀。高風速時該環套被鋼繩拉近葉片根部，中低風速時該環套被鋼繩拉近葉片尖展開后，定形為預定的高氣動效率翼形斷面環套。與上述各種折疊或伸縮式葉片比較，本“葉片變形裝置”有六大主要優特點：①中低風速時近葉尖處葉片面積增幅加倍，風能利用系數均值仍能大幅度提高；②增加的相對成本和風險都很小改裝是位于“受力中性面”旁不重要地方，是影響極小的“微創”（而上述折疊或伸縮式葉片是影響較大風險較大的“開腸剖肚”），而且，風電機組除葉片外其它可以完全不變動，改裝工藝簡單易行；③在野外的大中型風電場，是唯一可能現場對新、舊葉片進行快速變形改造的方案；④主葉片受應力最大處的日照幾乎完全被阻擋而老化變慢，安全系數不低于原葉片，保持了現有葉片主要優點；⑤在冬天可以有效地除去堆集在葉片前沿的大部分冰雪，降低了風阻；⑥年風電量增幅大，可能共增加約20%這是較理想的重大創新，已通過國家級查新，已獲實用新型專利（發明專利待批）并正在申請多國專利。

　　3.首架樣機的設計

　　現已經基本完成變形裝置樣機（80米直徑1.5兆瓦額定風速13米／秒的水平軸式風電變形葉片）工程CAD圖、工藝和安裝設計，計劃在三個月內按此設計完成樣機試制、風電現場改裝，開始發電試驗。變形裝置分五個部分：①副葉片：②副葉片升降驅動系統；③副葉片定位和限位系統；④除冰雪系統；⑤電器控制系統。