据风电专业网站Windfair透露,知名风电设计公司Aerodyn已宣布开发超大型风电叶片。官方透露的预设计叶片方案,长度达111米,一举超越GE旗下艾尔姆LM公司2018年发布的107米长叶片,和西门子歌美飒宣布的108米长叶片。
全球最长的海上风电叶片设计图:ae 14.0-111.0 叶片
为了争夺未来海上风电市场,GE一直在向西门子歌美飒海上霸主地位发起挑战,希望能借助大风机的领先优势,在海上风电机组的研发制造上能跟SG,甚至MHI维斯塔斯真正斗法,不至于落得太远。这一竞争的核心,除了早早推出全球第一款12MW的大容量海上风机,也包括第一个推出超过100米长的大叶片。
GE发布的12MWHaliade-X 风机
LM第一片107米长叶片正式发运进行测试
GE早在2018年即正式发布了12MW单机容量的Haliade-X 风机,搭配的就是自己旗下公司LM设计制造的107米长叶片,该叶片2018年正式发布,是当时唯一超过百米的叶片,而2020年5月西门子歌美飒宣布的14MW风机SG 14-222 DD,搭载的则是108米长的叶片。
LM 107米叶片下线装运之前员工站在叶片前留影
SG发布14MW风机,首周即斩获2.9GW的合同
GE和西门子歌美飒激战正酣,Aerodyn Energiesysteme GmbH横空出世。Aerodyn5月底正式宣布针对14MW 风机的 111m TC1B 叶片设计。该叶片的风轮直径达到创纪录的228米,大于SG的222米风轮直径。这条消息无异于给叶片江湖投下了一颗大大的炸弹。
GE、Aerodyn和SG,发力海上风机大叶片竞争
大无止境,比大更大。长无止境,真的奔150米长去了?
111米长叶片,首尾相接刻放下11辆10米长大卡车
Aerodyn Energiesysteme GmbH 为即将到来的11 MW至15 MW海上大容量风电机组开发的111m长的叶片预设计,打开了行业对“更长叶片能否抵达150米”的想象。更新的结构概念,加上Aerodyn在风电机组和叶片开发方面超过30年的专业经验,让行业有理由认为,这是一款很有希望的预设计方案。
ae 14.0-111.0 叶片设计基本参数
Aerodyn公司表示这一设计方案是专门针对TC1B条件下(Design Type Class 1B,设计类型1B,相当于IEC Ib-风能湍流强度分类I类B区)14 MW额定功率风电机组进行的优化方案。但是,为了满足特定风机参数的需求,也可以对叶片设计的参数进行优化调整,包括风机额定功率、风机分类或风能分区分类(Wind Class)以及叶根连接部直径(BCD)等参数。
该叶片的设计混合了碳纤维-玻璃纤维(CFRP-GFRP)材料翼梁盖,可将昂贵的碳纤维的使用减少到最低限度。设计方案强调使用经过验证的最新叶片材料和制造技术。注:CFRP(碳纤维增强塑料carbon fibre reinforced plastics)和GFRP(玻璃纤维增强塑料 Glassfibre reinforced plastics)
Aerodyn公司目前还正在研究10 MW海上风电机组,因此,大叶片也有望在明年投入生产。下一步,将开发更大一代海上风电系统,包括可能在2025年进入市场的15MW的风机。当然,这些设计的真正产品化,面临着巨大的困难,包括当前因疫情影响的全球供应链情况,以及建造这些庞然大物所需要的基础设施尚未真正准备好。
Aerodyn公司设计了27款风机,占全球总装机的12%
数十年来,Aerodyn公司设计的风机,占全球总装机的12%。除了风机叶片和完整的风电机组开发能力之外,公司还提供风能工程服务以及专业的咨询服务,包括对深海风电项目的评估服务等。Aerodyn从事海上风电机组的开发有超过20年的历史。近年来,Aerodyn投入精力在漂浮式风电机组领域,该公司认为漂浮式市场未来几年将快速扩大。该公司通过开发新的软件和流程,对整个漂浮式系统(包括风电机组,漂浮式基础和和系泊设备)进行全面的海上气动弹性模拟等。在漂浮式机组叶片的气动弹性稳定性方面,Aerodyn已积累了一定的数据。另外,在漂浮式基础方面,也有很丰富的经验,包括对各种漂浮式基础结构进行的研究、仿真等。
文中几个概念备注:
1、文中提及新的111米设计叶片,其原始设计适合TC1B站点条件,Design Type Class 设计类型分类为1B,相当于IEC Ib风区条件,即高风速条件下。参考IEC Wind Turbine Classes:
2、CFRP-GFRP材料,
CFRP表示碳纤维增强塑料carbon fibre reinforced plastics
GFRP表示玻璃纤维增强塑料 Glassfibre reinforced plastics