国家标准计划《风电叶片用真空导入环氧树脂》由 TC39(全国纤维增强塑料标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国建筑材料联合会。
主要起草单位 四川东树新材料有限公司 、北京玻钢院检测中心有限公司 。
| 83 橡胶和塑料工业 |
| 83.120 增强塑料 |
近些年来,清洁能源占比逐渐增加,风电蓬勃发展。
随着国家“十四五”规划的提出,碳达峰以及碳中和成为长远发展目标,清洁能源重要性进一步提高,风电作为重要的清洁能源,具有长远的发展意义。
根据全球风能理事会(GWEC)统计,2020年受中国风电抢装潮的影响,全球新增装机取得历史性突破,新增装机量高达95.3GW;2021年虽然受到全球疫情影响,但新增装机量仍达到93.6GW,为历史第二高,中国风电凭借国内巨大市场优势和内外“双循环”保持全球领先地位,为中国乃至全球的新能源应用做出了巨大贡献。
在风力发电中,风电叶片是发电机组最重要的构件。
随着风电行业进入平价时代,度电成本降低的最有效手段就是扩大风电机组的单机容量。
风电机组单机容量不断提升,叶片也在不断朝大型化发展,据CWEA统计的数据显示,2010-2020年,风电机组的风轮直径在不断增大,到2020年,平均风轮直径增长到136m,而截止目前,风电机组的最长风轮直径已经达到230m。
未来在风电平价的大背景下,叶片将会延续大型化发展趋势。
据报道,近几年来,国内叶片长度基本是以10米左右的速度逐年增长,现在每年规划的叶片增长速度已经可以达到15米-20米。
当前最新研发的更长更轻的陆上主流叶片长度都在90m以上。
从各大整机商发布的研发计划来看,未来叶片将变得更长更大。
明阳智能已经宣布开发MySE16.0-242 海上机型,单机功率可达16 兆瓦,叶片长度预计为118 米。
中国海装也宣布开发16 兆瓦海上风电机组,预计叶片长度可能超过125 米。
真空导入环氧树脂作为整个风电叶片材料的“包裹体”,在叶片成本构成中占比最大。
目前,国内外风电叶片用真空导入环氧树脂厂商主要有美国瀚森,美国欧林,国内的道生天合,上纬新材,惠柏新材,东树新材料等。
东树新材料公司从2008年开始启动真空导入环氧树脂产品研发,2009年完成第一代产品配方研制,2011年大批量推向市场,目前已经形成6-7万吨的年销售量。
现有真空导入环氧树脂满足《风电叶片用真空导入环氧树脂》现有标准的相关技术要求,能够满足37.5米、40.2米、42.2米、43.5米、56.5米、59.5米、62.5米、68.8米、72.5米等长度的风电叶片使用要求。
但是随着风电叶片大型化发展,对真空导入环氧树脂产品的性能提出了新的要求。
目前,国内外风电叶片用真空导入环氧树脂厂家采用现有标准生产的产品均只适用于现有长度叶片,为了满足叶片大型化发展要求,需要对现有真空导入环氧树脂产品进行性能优化,优化后产品具备低放热、低粘度、长操作时间等特性,同时力学性能和耐热性能更优,从而满足大型化叶片要求。
对现有标准进行修订,主要修订放热峰值温度、粘度、可操作时间等性能参数。
修订后的标准将保证真空导入环氧树脂产品满足当前风电叶片发展的需求,意义重大。
本标准规定了风力发电机叶片用真空导入环氧树脂体系的技术要求、抽样方法、试验方法、检验规则、标志、包装、运输与贮存等。本标准适用于风力发电机叶片用真空导入环氧树脂体系,包括环氧树脂和固化剂,以及它们的混合物。 主要技术内容变更: 1、粘度更低,修订前:混合粘度≤300mPa.s;修订后:混合粘度≤280mP.s。 2、可操作时间更长,修订前:凝胶时间≥300min;修订后:凝胶时间≥350min。 3、放热峰值温度更低,修订前:标准型25℃放热峰温度≤60℃;修订后:标准型50℃放热峰温度≤100℃; 4、力学性能更优,修订前:压缩强度≥80MPa;修订后:压缩强度≥85MPa。 5、耐热性更优,修订前:玻璃化转变温度≥70℃;修订后:玻璃化转变温度≥75℃。