荷蘭Pontis Engineering 中國區(qū)總經(jīng)理 Martijn van Breugel出席“上海國際海上風(fēng)電+風(fēng)電運維活動”時，就“海上風(fēng)機葉片開發(fā),銜接設(shè)計與制造”發(fā)表技術(shù)演講

　　
       中國風(fēng)電材料設(shè)備網(wǎng)： Pontis是2007年創(chuàng)立的。現(xiàn)在團隊有25個工程師，這些工程師有很多GE工作背景。Pontis主要是做設(shè)計和產(chǎn)品，同時80%是陸上和海上風(fēng)電，包括運輸、海事業(yè)務(wù)和建筑。Pontis是一個設(shè)計型公司，但是除了設(shè)計公司以外也是一個提供一站式的服務(wù)的公司，Pontis為客戶從概念設(shè)計一直到認證和到最后的系列生產(chǎn)提供一站式的服務(wù)。

　　Pontis擁有海上葉片設(shè)計的經(jīng)驗，現(xiàn)在在給4個海上風(fēng)電做葉片設(shè)計，兩個是歐洲的風(fēng)場，兩個是中國的風(fēng)場，葉片的長度是68到85米左右。Pontis沒有更多的客戶經(jīng)驗跟大家分享，但是Pontis在全世界招納人才，同時Pontis是廣有人脈的。在航空這個領(lǐng)域也有很多葉片，但是Pontis可以保證，如果客戶葉片能夠滿足空客的要求的話，在風(fēng)能機這一塊是肯定能滿足要求的。

　　Pontis也經(jīng)常參與到項目的管理當(dāng)中，一旦做項目的話，會和客戶公司的合作商一起合作，確保達成時間的結(jié)點。同時Pontis現(xiàn)在是一個第三方的公司，也和原材料的供應(yīng)商有合作。Pontis總部是荷蘭阿姆斯特丹，同時在2010年的時候在美國設(shè)立了辦事處，在北京2008年成立辦公室。Pontis的大多數(shù)項目都是在總部，在美國也有一些項目，另外在中國也有超過10個項目在建。之后會向東海岸推薦，包括連云港、大連等等。Pontis知道未來趨勢是怎么樣的，希望把整個供應(yīng)商做到海上風(fēng)能機葉片的提供，很一些項目并沒有通過審批，但是很快可以開工建設(shè)。

　　首先談設(shè)計葉片。Pontis看到一個新的趨勢，中國的公司或者說全世界的工作都是一樣的，首先要說到整個設(shè)計，之后做一系列開發(fā)。Pontis提供的首先是設(shè)計，但是中國的合作商喜歡自己做設(shè)計，Pontis可以幫助這些客戶更好的做一些設(shè)計的優(yōu)化，有些客戶要需要做認證，Pontis可以幫助準備做認證。Pontis做供應(yīng)的開發(fā)，同時做供應(yīng)的優(yōu)化。第三個是做樣機的設(shè)計，第一臺樣機是客戶制作的，Pontis會選擇風(fēng)機最終坐落的位置，把設(shè)計當(dāng)中的一個結(jié)，最終轉(zhuǎn)換成為生產(chǎn)過程當(dāng)中的食物，最后能夠去達到量產(chǎn)，慢慢的Pontis會解除或者結(jié)束這樣的合作關(guān)系。一年的周期之后一般來說可以完成這個項目，也就是說一年的時間可以幫助客戶完成從設(shè)計到生產(chǎn)所有的工作。

　　海上風(fēng)電葉片的挑戰(zhàn)。從Pontis的觀點有幾個重大的挑戰(zhàn)，首先是風(fēng)機的負荷，葉片大概有40噸左右，通常來說是10到12噸，現(xiàn)在尺寸增加了4到5倍的重量。當(dāng)然可以使用更多的材料，平均的載荷增加了。第二個挑戰(zhàn)是運輸和安裝，在新船只上有的時候鐵軌需要專門設(shè)計，有時候必須設(shè)計新的安裝船。通常來說Pontis建議海上風(fēng)電葉片在岸上安裝，安裝好然后再運到海上。海上運用狀況，Pontis一直處理應(yīng)對臺風(fēng)、強風(fēng)高風(fēng)速的臺風(fēng)，必須在結(jié)構(gòu)上做更大的改進，有更高的平均的風(fēng)速會增加疲勞載荷，有的時候會有延誤和冰，這個也是重大的挑戰(zhàn)。這個在海上的業(yè)務(wù)里面實際上是一個新挑戰(zhàn)。

　　設(shè)計和生產(chǎn)之間的矛盾，作為一個制造公司，想快速的降低成本，想達到質(zhì)量沒有退后、沒有反工、沒有故障。設(shè)計方面要求一些其他的因素，主要是集中在一些新載荷、小阻力和更光滑的表面，這兩種要求并不一定能夠匹配。有的時候設(shè)計師看看這個設(shè)計的過程，一些設(shè)計的很好的葉片在紙上面是效率是很高實際上是制造不出來的。

很重要的一點是這個設(shè)計團隊要理解設(shè)計對制造的影響和可制造性。整個流程、整個工藝，應(yīng)該由設(shè)計去驅(qū)動。或者由一個工藝決定。整個葉片的質(zhì)量通常由勞動力的素質(zhì)決定，車間里的工程師，葉片的業(yè)務(wù)。Pontis使用造船的技術(shù)來實現(xiàn)航空的質(zhì)量，所以說很多的工藝可以看到流程，目前的工藝并不是非常強有力，非常取決于工程素質(zhì)。

　　給大家舉一些例子，面對海上風(fēng)電葉片一些挑戰(zhàn)，首先是黏合劑的應(yīng)用和涂裝，黏合劑岸上的使用是300到400公斤，而在海上風(fēng)電葉片可能需要1噸，固化的時間是沒變的，總使用量大增。這意味著已經(jīng)生產(chǎn)很多的岸上的葉片，但是海上風(fēng)電葉片需要黏合劑的量大概要3到4倍，所以說生產(chǎn)的過程很緊張。

　　看到一個海上的葉片比屋頂更高，后援單向部必須有很高的位置，這種玻璃纖維的復(fù)層以前是1米的高度，現(xiàn)在是2.5到3米高度。這個對于岸上的葉片已經(jīng)很難涂裝了，在海上的葉片就很難。所以必須在設(shè)計的時候考慮所有的因素，這個是預(yù)制預(yù)成型。

參數(shù)的要求是一個有趣的議題。對注塑Pontis有一些標準，DIN16901：1米的長度誤差是1毫米，如果有個葉片是85米長，長度的誤差要求是一樣的。對于40米的葉片，這個標準率少于1毫米。對于大于80米的葉片這個參數(shù)也沒變多少，仍然是1毫米，這一要求很難達到。必須和設(shè)計公司和認證機關(guān)一起來研究這個問題，Pontis可以做到這點。但是要滿足這些目標實際是很難很昂貴的。

　　其他問題，Pontis的挑戰(zhàn)是材料的改變，4個海上的項目是使用碳纖維。這個并不一定是完全需要，但是73米的葉片仍然是使用玻纖，不一定使用碳纖。但是現(xiàn)在開發(fā)必須使用的是碳纖，這個不只意味著一個新材料，而且是一個新工藝。目前預(yù)制要求是完全一種新的制造角度和思路。另外質(zhì)量控制現(xiàn)在變成一個大問題，因為使用新的材料和碳纖維不像玻璃纖維那么好使用。這是可以做，但是必須理解這種材料。對這個來說，Pontis建議客戶使用的使用無損探傷，無損探傷在整個市場上在歐洲也是一個新的概念，也建議客戶學(xué)習(xí)這個無損探傷。這個是一個很昂貴的工具，但是可以保證葉片的質(zhì)量是20年，在目前為止現(xiàn)在沒有葉片的制造商可以保證這一點。如果需要有擔(dān)保，有保修的，要進行保險。葉片制造商使用NDEG無損探傷是很好的保險公司可以參照的點。中國風(fēng)力發(fā)動機制造商可能對葉片無損探傷感興趣。

　　簡短的概述，關(guān)于中國海上風(fēng)電的市場。2015年原來的目標是5GW，現(xiàn)在實現(xiàn)了500兆瓦左右，10%左右。這是一個風(fēng)險很高的市場，有不同理由為什么這個目標沒有實現(xiàn)。但是到最后可能沒有實現(xiàn)這個目標，因為這個當(dāng)中有很大風(fēng)險。延誤的原因是補貼沒有到位，這個補貼上個月有一個好消息，政府發(fā)布了新的補貼電價，這個對海上市場是一個推動力的。其他的一些是關(guān)于風(fēng)場選址和國家安全、漁業(yè)、運輸?shù)鹊葐栴}正在解決中。

　　有一些新的補貼政策，國家能源局發(fā)布了八毛五的補貼電價，這是全球最低的補貼，但是仍然是好消息。一些省級政府宣布會給一些補貼，在國家政策以外，上海會也給0.2元/度，上海臨港有一個100兆瓦的項目，是在政府發(fā)布了這些規(guī)則以后。還有其些省份也會提出一些類似，在0.85元的補貼電價上面，這是一個低位的補貼，但是省級政府會發(fā)布新的補貼政策。質(zhì)量是非常重要的。如果政府要是開發(fā)商按照這些補貼來工作的話，開發(fā)商必須得減少成本。

在歐洲和美國，Pontis在過去15到20年犯了很多錯誤，分享一些從教訓(xùn)中學(xué)的一些東西。對未來規(guī)劃有一些更開放討論也許對中國公司有一些幫助。

　　降低成本而不影響質(zhì)量，對這個問題來說，有一些想法可以降低成本，直接或者間接的可以通過縮短制造周期，可以更換材料，一些分結(jié)構(gòu)材料可以更換，可以使用經(jīng)濟生產(chǎn)。從材料到工藝可以使用研究沒使用的材料，可以減少維修的時間，或者是葉片里面的違規(guī)的一些現(xiàn)象，不合格的一些現(xiàn)象。更短的制造時間意味著單位里面的葉片產(chǎn)出，可以減少維修成本，因為維修要很高的成本。

　　Pontis有一些軟件可以幫助模擬。在復(fù)合材料按里面的樹脂的流動，使用一些特殊的材料。根據(jù)Pontis自己的經(jīng)驗，可以預(yù)測這個物料是怎么樣流入材料里面，優(yōu)化和降低生產(chǎn)中的故障和失誤。Pontis在復(fù)合材料里面有25年經(jīng)驗，知道怎么樣處理這些復(fù)雜的情況。Pontis進行一些自己實驗室進行工藝測試，確保提供的建議是大規(guī)模按照正確的方向執(zhí)行的。另外Pontis還有一些預(yù)制料的專利。

　　關(guān)于預(yù)制，Pontis公司使用了75米長的6千瓦的海上風(fēng)電設(shè)計。Pontis使用一些融合的，注入的一些工藝，預(yù)制的工藝，可以降低制造的周期，可以至少50%。在這個昂貴的主模具上面，可以鋪上一層一層的玻璃纖維，可以使用重力讓材料自己滲入進去。這個以后可以用在你的葉片上面，可以大大介紹里的生產(chǎn)周期削減50%以上。同時也能夠提高整個產(chǎn)品的質(zhì)量，這是非常重要的一點。

　　當(dāng)然在這邊也有一些其他降低成本的相關(guān)方法，比如說可以使用一些填充物，包括可以在這邊是比較有風(fēng)險的做法。做75米葉片可以改變填充物，包括環(huán)氧材料改成聚酯。如果用聚酯的話，這時候可以做到更好的抗疲勞度的情況。同時，也可以很好的將原始的成本降低35%左右。也用更新的材料，比如說高強玻纖的，同時也可以用一些模塊化的軸箱的一些部件。

　　首先討論一下模塊化的設(shè)計，這些模塊在中國有非常好的例子，同時在中國政府他也在刺激這些材料生產(chǎn)商能夠有這樣的生產(chǎn)工藝來要求自己。基本上中國的風(fēng)速是比較低的，所以這樣是的材料也非常好用。另外，可以在這樣一個葉片的尖上面可以加一些東西上去。Pontis在美國、歐洲都做過測試，可以降低整個重量，這個對運輸來說非常好的。

　　隨著時間的推移，還需要考慮一點，就是整個葉片的成本可能會增加，因為總的材料成本會增加，但是其實總成本是降低的。因為整個齒輪箱，包括軸承整個大小都會因為重量下降而下降。所以總的來說下降因此需要做一個全盤性的考慮。在以后不要簡簡單單來考慮葉片本身成本是不是下降，而是要看所有的成本。

　　最后，在某些地方不會降低質(zhì)量反而會加強質(zhì)量。當(dāng)然海上風(fēng)電這個市場是非常高風(fēng)險的市場，這個行業(yè)內(nèi)的企業(yè)都必須能夠降低成本，但是一定要保證質(zhì)量。一般來說計劃壽命是20年，如果是這20年就有任何問題的話，這肯定是最不想要的事情。