中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協會專家表示,從性能來講碳纖維增強環(huán)氧樹脂最好,玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂次之。隨葉片長度的增加,要求提高使用材料的性能以減輕葉片的質量。同樣是34米長的葉片,采用玻璃纖維增強聚酯樹脂質量為5800公斤,采用玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂時質量為5200公斤,采用碳纖維增強環(huán)氧樹脂時質量為3800公斤。因此葉片材料發(fā)展的趨勢是采用碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料,特別是隨功率的增大、葉片長度的增加,更要求采用碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料。
目前世界風力發(fā)電進一步向大功率、長葉片方向發(fā)展。由于風力發(fā)電單位成本隨風力發(fā)電的單機功率的增大而降低,因此從安裝第一臺現代化的風力發(fā)電裝置起單機功率一直增長、葉片的長度也在不斷增長,這給碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料帶來更大空中。現在風力發(fā)電機葉片長度達到50米已經不稀奇,風力發(fā)電葉片最大制造商LM GLASFIBER公司已關閉了專門生產長度在24米以下的葉片廠。由于風力發(fā)電向大功率、長葉片方向發(fā)展,除了要求提高改進材料的性能,對轉子葉片也不斷提出更新設計要求,進而又對材料提出新要求。當然碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料在風力發(fā)電上的大量采用,也面臨價格的壓力。葉片中心針對我國大規(guī)模發(fā)展風力發(fā)電的需要,瞄準未來世界風電技術的發(fā)展方向,緊密圍繞我國大規(guī)模風能利用需要解決的主要科學問題,開展涉及風力透平葉片的基礎理論研究,對我國來說十分重要。風力發(fā)電對復合材料的需求市場不忽視,我國復合材料起步不算很晚,工藝研發(fā)工作也有較好業(yè)績,而環(huán)氧樹脂等基材業(yè)近年也有長足進步。
由河北省發(fā)起、中國科學院熱物理研究所與中航(保定)惠騰風電設備有限公司聯合創(chuàng)立的風能葉片研發(fā)中心,于2005年9月30日在保定國家高新區(qū)正式成立,該葉片中心的成立填補了中國風力發(fā)電設備行業(yè)沒有葉片自主研發(fā)機構的空白。在國家發(fā)改委、科技部等部門的支持下,目前從200千瓦到750千瓦風電發(fā)電設備的國產化率已超過了95%;完全自主研制的1000千瓦以上風電機組已開發(fā)成功,國內第一臺單機1200千瓦的風力發(fā)電機在新疆達坂城投入使用;在河北保定高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)新能源設備產業(yè)基地,600千瓦、750千瓦風機葉片的制造成本只有國外產品的30%,而重心偏矩、葉片平衡、葉片強度等指標大大優(yōu)于國外同類產品,迫使國外這兩個系列的產品全面退出中國。隨著技術上的突破,我國風力發(fā)電場的建設也如火如荼。內蒙古、廣東、江蘇、吉林等地安裝上百臺風電機組的風力發(fā)電場正在加緊建設,有些地區(qū)風力發(fā)電的成本已降至每千瓦時0.38元左右,與火力發(fā)電的成本已相當接近。近日發(fā)改委宣布到2020年我國風電產業(yè)將實現整個電力供應的2%。業(yè)內人士預測,今后15年每年我國風電裝機容量將是過去20年總量的兩倍左右。可以預計中國風電將取得跨越式發(fā)展,環(huán)氧樹脂在風電設備領域大有可為。