中科宇能以中國科學院工程熱物理研究所為技術依托,是國內少數全面掌握了從葉片氣動設計、結構設計、模芯與模具設計制造、葉片生產到產品檢測、認證全過程的大型風電葉片設計制造企業之一。作為一家有科研背景的本土企業,中科宇能所努力的方向一直是提供貼近中國風資源特點的差異化葉片產品,通過聯合設計、自主設計等方式,充分掌握了850 兆瓦、1.0 兆瓦、1.5 兆瓦、2.0 兆瓦、2.5兆瓦、3.0 兆瓦等多個風電機組葉片產品的設計能力。
在滿足葉片市場上主流需求的同時,中科宇能針對中國特有的風資源環境,研究不同技術策略及技術解決方案,優化設計流程和設計方法,以確保所設計的葉片達到設計要求。
例如在我國高海拔低空氣密度區,由于對葉片的極限和疲勞載荷要求較低,在設計中考慮優化葉片厚度分布,以提高葉片的風能捕獲。而針對我國低溫易結冰風區和多風沙區,中科宇能充分考慮采用抗結冰、防風沙的葉片材料,以確保葉片運行壽命。針對我國沿海臺風區域,該公司在葉片設計中,考慮發展并采用鈍尾緣翼型,提高葉片強度,達到提高葉片抗臺風性能的目的。
“就近幾年的情況來看,風輪直徑逐步加大,向著更適應Ⅲ類弱、S 類風區的方向發展。中科宇能的2.5 兆瓦(52.3 米)風電葉片已通過了測試,準備開始批量化生產,3 兆瓦(58.6 米)葉片也已經設計完成。以后的目標是向著更大、性能更優越的近海風電葉片以及海上風電葉片方向發展。”趙曉路介紹。
與此同時,中科宇能充分考慮到整機的設計要求,包括風資源要求、整機額定轉速、整機載荷要求等諸多影響因素,并將所有的設計要求作為設計控制條件,進行風輪葉片的設計。
在完成初步設計后,中科宇能將設計數據發送至整機廠商,由整機廠商進行二次設計校核,進一步保證了設計葉片與整機的匹配度。實際上,正是由于擁有絕對自主的知識產權和強大的研發能力,使中科宇能在市場調整期仍具有不錯的發展空間。與從國外引進技術并加以改造的葉片廠商相比,中科宇能具備完全自主知識產權的葉片研發體系,能針對客戶的特定需求開發特定型號的葉片。而與一些國外廠商相比,中科宇能可以更快更準地掌握國內主要整機廠的整機研究動態及開發方向,更密切地與國內整機企業進行技術交流,快速響應對方提出的需求,并在出現問題時第一時間做出反應,從而在很大程度上加快了葉片研發進度。
多層次服務
因為自主,所以能夠在關鍵時期“自助”,能夠具有更強大的技術可控能力和成本控制能力,以及更廣、更深入的服務形式。換言之,中科宇能因擁有極強的科研實力和自主產品系列,在提供產品的同時,也能夠提供技術。從一個單純的制造型企業,成為知識輸出和制造相結合的企業,具備了生于市場而高于市場的“超能力”。
2010 年,針對中國內陸低風速地區自主設計研發的1.5 兆瓦(42.8 米)葉片,向德國整機廠商Nordex 公司進行了設計技術轉讓,并進行了樣片生產與掛機試驗。同時,中科宇能與金風科技、東汽、海裝、三一電氣等保持了密切合作關系,并承擔了多項一對一的葉片開發與研究項目。如針對金風科技提出的低風速長葉片風力發電機組需求, 開展1.5 兆瓦及2.5兆瓦長葉片的設計,并提供了1.5 兆瓦多個型號的葉片。2011 年,中科宇能又與三一電氣簽署了合作協議,完成了54 米葉片的設計及制造。