碳纖維復合材料在風力發電機中的應用

    碳纖維的應用可以減少負載和增加葉片長度，從而制造適合于低風速地區的大直徑風葉，使風能成本下降。
   （5）可制造自適應葉片
    葉片裝在發電機的輪輪上，葉片的角度可調。目前主動型調節風機（active utility－size wind turhines）的設計風速為13 to 15m／sec（29 to 33mph），當風速超過時，則調節風葉斜度來分散超過的風力，防止對風機的損害。斜度控制系統對逐步改變的風速是有效的。但對狂風的反應太慢了，自適應的各向異性葉片可幫助斜度控用系統（the pitch control system），在突然的、瞬間的和局部的風速改變時保持電流的穩定。自適應葉片充分利用了纖維增強材料的特性，能產生非對稱性和各向異性的材料，采用彎曲／扭曲葉片設計，使葉片在強風中旋轉時可減少瞬時負載。美國Sandia National Laboratories致力于自適應葉片（“adzptive”blade）研究，使1.5W風能從每kwh5美分降到4.9分，價格可和燃料發電相比。

   （6） 利用導電性能避免雷達擊
    利用碳纖維的導電性能，通過特殊的結構設計，可有效地避免雷擊對葉片造成的損傷。
   （7） 降低風力機葉片的制造和運輸成本
    由于減少了材料的應用，所以纖維和樹脂的應用都減少了，葉片變得輕巧，制造和運輸成本都會下降?？煽s小工廠的規模和運輸設備。
   （8）具有振動阻尼特性。碳纖維的振動阻尼特性可避免葉片自然頻率與塔暫短頻率間發生任何共振的可能性。
    5.碳纖維應用的主要問題和解決途徑
    碳纖維應用的缺陷：
   （1）碳纖維是一種昂貴纖維材料，在碳纖維應用過程中，價格是主要障礙，另外，性價比影響了它在風力發電上的大范圍應用。必須當葉
片超過一定尺寸后，因為材料用量下降，才能比玻纖葉片便宜。目前采用碳纖維和玻璃纖維共混結構是一種比較好的辦法，而且還綜合了兩種材料的性能。另外一種方法是采用從瀝青制造的成本較低的碳纖維，這種碳纖維的價格可以降到5美元/lb 的心理價位。
   （2）CFRP比GFRP更具脆性，一般被認為更趨于疲勞，但是研究表明，只要注意生產質量的控制以及材料和結構的幾何條件，就可足以保證長期的耐疲勞。