風(fēng)電設(shè)備：環(huán)氧樹脂未來大市場

　　大跨國風(fēng)電巨頭齊聚中國——油價高漲的沖擊令可再生能源成為跨國公司在華投資的新熱點。近日全球第2大風(fēng)電巨頭西班牙歌美颯公司在天津設(shè)立的風(fēng)力發(fā)電機(jī)生產(chǎn)基地正式投產(chǎn)，這將是歌美颯在海外僅次于美國的第2大生產(chǎn)基地，2008年前總投資額將達(dá)6000萬歐元。至此包括丹麥維斯塔斯、印度蘇司蘭、GE能源在內(nèi)的全球4大跨國風(fēng)電巨頭已齊聚中國。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家表示，風(fēng)電設(shè)備將成為國內(nèi)環(huán)氧樹脂未來的大市場。 　　

　　在歌美颯的天津組裝廠，可以看到風(fēng)力發(fā)電機(jī)是龐然大物，塔架高達(dá)44至65米，環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制造的巨大葉片旋轉(zhuǎn)直徑達(dá)52米，而裝在葉片后面的發(fā)電機(jī)機(jī)艙更是重達(dá)20噸。這些能量巨大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)將被源源不斷輸送到位于西北、東北、東南沿海一帶的十幾個國內(nèi)風(fēng)電廠。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)成本越來越低，在歐洲已開始全面替代煤電，在西班牙、丹麥等國，甚至已經(jīng)逼近水電的市場份額。在過去20多年中風(fēng)電技術(shù)迅速進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化階段，成為可再生能源中增長最快的領(lǐng)域之一。數(shù)據(jù)顯示現(xiàn)在風(fēng)電成本下降到每千瓦時0.03～0.06美元，接近煤發(fā)電的成本。這為風(fēng)電推廣提供了條件，也為國內(nèi)環(huán)氧樹脂提供了廣闊新市場。

　　據(jù)悉，歌美颯天津基地現(xiàn)在年組裝能力為820臺，實現(xiàn)裝機(jī)容量700兆瓦，未來幾年生產(chǎn)能力將提升到1200兆瓦，2020年實現(xiàn)4萬兆瓦的目標(biāo)，在中國市場具有領(lǐng)先地位。與歌美颯一樣緊盯中國市場的還有其他多家跨國風(fēng)電巨頭。2個多月前美國GE能源集團(tuán)在中國的首個風(fēng)機(jī)組裝廠于沈陽正式宣布成立。同樣是在今年6月，成立1年的丹麥維斯塔斯風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中國公司，在天津的新工廠正式投產(chǎn)，一期投資額為3000萬美元，主要生產(chǎn)風(fēng)機(jī)的核心部件葉片。中國是全球風(fēng)能發(fā)展前途最大的國家之一，參加歌美颯天津基地投產(chǎn)儀式的歐盟商會相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。截至去年年底我國風(fēng)力發(fā)電上網(wǎng)裝機(jī)容量僅為1000兆瓦，在能源結(jié)構(gòu)中的比重和發(fā)電設(shè)備制造水平，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美發(fā)達(dá)國家，甚至不如開發(fā)風(fēng)能晚于我國的印度?！　?/p>

　　根據(jù)國家發(fā)改委的規(guī)劃，到2020年我國風(fēng)力發(fā)電能力將達(dá)到3萬兆瓦，按照目前每千瓦裝機(jī)容量投資7000元計算，未來15年中國風(fēng)電設(shè)備市場規(guī)模將超過2000億元。目前4家搶占市場空白的風(fēng)電巨頭在華年生產(chǎn)能力已經(jīng)超過3000兆瓦，這令國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備廠商面臨巨大壓力，但風(fēng)電設(shè)備對環(huán)氧樹脂引成巨大需求。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹說，風(fēng)力發(fā)電裝置最關(guān)鍵、最核心的部分是轉(zhuǎn)子階葉片，葉片的設(shè)計及其采用的材料決定著風(fēng)力發(fā)電裝置的性能和功率，也決定著其電力成本及價格。復(fù)合材料在風(fēng)力發(fā)電上的應(yīng)用，實際上主要是在風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)子葉片上的應(yīng)用。風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)子葉片占風(fēng)力發(fā)電整個裝置成本的15～20%，制造葉片的材料工藝對其成本有決定性影響。因此材料的選擇、制備工藝的優(yōu)化對風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)子葉片十分重要。風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)子葉片用的材料根據(jù)葉片長度不同而選用不同的復(fù)合材料，目前最普遍采用的是玻璃纖維增強(qiáng)聚酯樹脂、玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂和碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂。

　　中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家表示，從性能來講碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂最好，玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂次之。隨葉片長度的增加，要求提高使用材料的性能以減輕葉片的質(zhì)量。同樣是34米長的葉片，采用玻璃纖維增強(qiáng)聚酯樹脂質(zhì)量為5800公斤，采用玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂時質(zhì)量為5200公斤，采用碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂時質(zhì)量為3800公斤。因此葉片材料發(fā)展的趨勢是采用碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，特別是隨功率的增大、葉片長度的增加，更要求采用碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。

　　目前世界風(fēng)力發(fā)電進(jìn)一步向大功率、長葉片方向發(fā)展。由于風(fēng)力發(fā)電單位成本隨風(fēng)力發(fā)電的單機(jī)功率的增大而降低，因此從安裝第一臺現(xiàn)代化的風(fēng)力發(fā)電裝置起單機(jī)功率一直增長、葉片的長度也在不斷增長，這給碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料帶來更大空中。現(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片長度達(dá)到50米已經(jīng)不稀奇，風(fēng)力發(fā)電葉片最大制造商LM GLASFIBER公司已關(guān)閉了專門生產(chǎn)長度在24米以下的葉片廠。由于風(fēng)力發(fā)電向大功率、長葉片方向發(fā)展，除了要求提高改進(jìn)材料的性能，對轉(zhuǎn)子葉片也不斷提出更新設(shè)計要求，進(jìn)而又對材料提出新要求。當(dāng)然碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料在風(fēng)力發(fā)電上的大量采用，也面臨價格的壓力。葉片中心針對我國大規(guī)模發(fā)展風(fēng)力發(fā)電的需要，瞄準(zhǔn)未來世界風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展方向，緊密圍繞我國大規(guī)模風(fēng)能利用需要解決的主要科學(xué)問題，開展涉及風(fēng)力透平葉片的基礎(chǔ)理論研究，對我國來說十分重要。風(fēng)力發(fā)電對復(fù)合材料的需求市場不忽視，我國復(fù)合材料起步不算很晚，工藝研發(fā)工作也有較好業(yè)績，而環(huán)氧樹脂等基材業(yè)近年也有長足進(jìn)步。　　

　　由河北省發(fā)起、中國科學(xué)院熱物理研究所與中航保定惠騰風(fēng)電設(shè)備有限公司聯(lián)合創(chuàng)立的風(fēng)能葉片研發(fā)中心，于2005年9月30日在保定國家高新區(qū)正式成立，該葉片中心的成立填補(bǔ)了中國風(fēng)力發(fā)電設(shè)備行業(yè)沒有葉片自主研發(fā)機(jī)構(gòu)的空白。在國家發(fā)改委、科技部等部門的支持下，目前從200千瓦到750千瓦風(fēng)電發(fā)電設(shè)備的國產(chǎn)化率已超過了95%；完全自主研制的1000千瓦以上風(fēng)電機(jī)組已開發(fā)成功，國內(nèi)第一臺單機(jī)1200千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)在新疆達(dá)坂城投入使用；在河北保定高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)新能源設(shè)備產(chǎn)業(yè)基地，600千瓦、750千瓦風(fēng)機(jī)葉片的制造成本只有國外產(chǎn)品的30%，而重心偏矩、葉片平衡、葉片強(qiáng)度等指標(biāo)大大優(yōu)于國外同類產(chǎn)品，迫使國外這兩個系列的產(chǎn)品全面退出中國。隨著技術(shù)上的突破，我國風(fēng)力發(fā)電場的建設(shè)也如火如荼。內(nèi)蒙古、廣東、江蘇、吉林等地安裝上百臺風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)力發(fā)電場正在加緊建設(shè)，有些地區(qū)風(fēng)力發(fā)電的成本已降至每千瓦時0.38元左右，與火力發(fā)電的成本已相當(dāng)接近。近日發(fā)改委宣布到2020年我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)將實現(xiàn)整個電力供應(yīng)的2%。業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，今后15年每年我國風(fēng)電裝機(jī)容量將是過去20年總量的兩倍左右?？梢灶A(yù)計中國風(fēng)電將取得跨越式發(fā)展，環(huán)氧樹脂在風(fēng)電設(shè)備領(lǐng)域大有可為。

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