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全球最長玻纖葉片順利通過全尺寸靜載測試

      10月30日,上海電氣風電集團自主研制的海上風電葉片S84在連云港順利通過全尺寸靜力測試。該葉片長達84米,成為僅次于LM88.4米的全球第二長葉片,同時刷新了中國最長葉片紀錄。值得注意的是,這也是全球最長的玻纖葉片。

  國內外權威的第三方認證機構DNV GL和中國質量認證中心(CQC)共同見證了這一歷史時刻并給予了高度認可。該葉型各項測試指標均滿足GL2010和IEC61400-23標準規范的要求。該葉片于10月17日交付中復檢測中心,經過科學、縝密地準備,僅用14天就穩定可靠的完成全尺寸靜載測試,其通過速度創造了同類大型葉片的靜載測試的新紀錄。為進一步確保葉片設計的安全性,在申請國內認證機構型式認證的同時,上海電氣風電集團還申請了DNV•GL設計認證,目前GL已出具了葉片滿足設計標準的證明。

  S84葉片是上海電氣風電集團自主研發的玻纖葉片,將裝配到上海電氣風電集團最新發布的新機型DD6250-172風力發電機組上。它是針對于我國海上低風速風資源定制的大型葉片,適合于長江以北及浙北和廣西等海域。眾所周知,作為低風速葉片,葉片長度的增加,導致葉片的剛度和重量成為設計的瓶頸。而S84盡管采用全玻纖設計,但其重量卻能控制在29噸左右,由此可以看出該葉型設計難度之大,機組匹配要求之高。上海電氣風電集團葉片設計團隊經過系統分析、反復論證和大膽創新,在葉片設計過程中突破了一系列設計技術難題,成功地完成了低成本、高可靠的S84葉片的設計。通過與國內領先的葉片供應商中復連眾協同創新,發展了工藝設計、精益生產等大型風電葉片生產制造技術,高效、可靠地完成了S84葉片樣片的試制。

  作為大型海上葉片,除要求出色的發電性能外,還要求卓越的可靠性。S84葉片擁有出色的可靠性,這點體現在葉片開發的各個環節中。

  主要體現在五個方面。一是翼型可靠性。S84葉片采用SE01鈍尾緣翼型族,其特點是大厚度、鈍尾緣設計,最大相對厚度達57%。氣動性能優良,較一般翼型族,具有更高的失速角,設計攻角范圍更大,更能適應海上大葉片市場需求。該翼型族中每個標準翼型都經過了精細的CFD仿真、風洞試驗驗證和批量葉片的掛機運行考驗,并且該翼型族已經在大批量風場運行的過程中得到了充分的驗證,充分展現了高氣動效率、高氣動穩定性等特點,并得到了廣大業主的一致好評。二是氣動附件可靠性。上海電氣風電集團對每一款氣動附件的開發都采取非常審慎的態度。在每一款的VG產品設計過程中,都經歷了大量CFD仿真、風洞測試和風場掛機3個階段測試。其中,CFD仿真不僅包括商業軟件雷諾平均仿真,還進行了精細大渦模擬計算,來進一步研究VG對于流動控制的效果和三維流動機理。三是結構可靠性。S84葉片采用有限元方法進行結構設計,其中在屈曲、IFF分析上采用GL最新規范的要求,按照12個方向進行結構分析校核,計算結果表明,安全系數全部滿足規范要求。四是制造可靠性。可靠性既通過設計體現,也需要制造來保障。在S84設計過程中,基于面向制造的設計理念,使用三維鋪層軟件設計葉片鋪層結構,對葉片中每一個鋪層進行精確定位,以便生產時簡化鋪層操作。采用在線涂膠、大型腹板一體定位粘接工裝等大型工裝輔助制造,減少了人員操作對產品質量的影響,提高了制造可靠性。此外為避免合模粘接中多余流掛的膠黏劑,在后期運行中造成葉片異響和損傷,采用了腹板PS面粘接合模技術。五是防雷可靠性。海上葉片遭遇雷擊的可能性要高于陸上,而海上葉片維修的難度和成本更是遠超陸上,因此海上葉片的防雷必須經過嚴謹的設計和測試驗證。S84葉片防雷系統委托國外著名防雷設計公司設計。此前上海電氣風電集團采用該防雷系統的葉片通過了IEC61400-24標準防雷測試,且獲得了DNV•GL認證。后續S84葉片將運往歐洲進行防雷測試。

  如今中國海上風電正朝著大型化的趨勢發展,作為決定機組捕風能力的大部件,高可靠、高性能、超大風輪葉片是海上風電設備發展突破的關鍵。一直以來,上海電氣風電集團高度重視風電葉片技術的研發,強調系統工程技術對葉片和整機協同設計優化的重要性。12年來,上海電氣風電集團先后自主研發設計了十余款葉型,造就了一支國內領先的葉片解決方案團隊。上海電氣風電集團風電葉片技術團隊始終堅持基于低度電成本制定產品路線,始終堅持將技術實力作為核心競爭力,搭建完整、高效、自主的研發平臺,拓展葉片關鍵技術研發。

  中國海上風電即將進入競價時代,這也給蒸蒸日上的海上風電產業帶來了新的挑戰。如何降低全生命周期度電成本成了擺在行業面前的一道難題。作為國內最大的海上風電整機商,上海電氣風電集團正不斷加強技術突破創新,攻堅克難,繼續引領著行業發展。

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