6月28日的福建平潭外海域，隨著白鶴灘號海上風電安裝平台等設備的協同配合，3支123米超長16兆瓦海上風機葉片完成吊裝，當前世界最大的海上“大風車”開始迎風旋轉。

　　123米，是約40層樓的高度，如此長的葉片能同時容納300個(ge) 成年人並肩站在上麵。機組葉輪直徑達到252米，相當於(yu) 6架C919客機首尾相連，掃風麵積相當於(yu) 7個(ge) 足球場。

　　除了長，風機葉片的內(nei) 部主梁結構首次采用碳纖維材料，重量減輕了20%。此外，這款葉片96%以上的材料實現了國產(chan) 化，擁有100%的自主知識產(chan) 權……超長葉片的這些“過人之處”，為(wei) 我國風電技術走向國際市場打下了堅實的基礎。

　　定製化設計風機葉片

　　世界上沒有完全相同的兩(liang) 片樹葉，也沒有完全相同的兩(liang) 組風機葉片。因為(wei) 海域不同，風況各異，葉片翼型也各具特色。

　　“風機的葉片負責捕獲風能並將風力傳(chuan) 送到轉子軸心。葉片的翼型設計、結構形式，直接影響機組的性能和功率。因此需要針對不同地區的風資源特點，對葉片進行定製化設計。”新疆金風科技股份有限公司（以下簡稱金風科技）研發中心葉片結構工程師袁淵告訴科技日報記者。

　　在福建省福州市平潭縣，16兆瓦風機葉片的麵內(nei) 風速每秒差異最高可達5至10米，極端運行陣風（EOG）較國際電工委員會(hui) （IEC）標準超出50%。為(wei) 了將風資源評估得更精準，金風科技的研發團隊將國外的多源觀測資料融合技術與(yu) 國內(nei) 首創的虛擬測風技術相結合，兩(liang) 套技術係統觀測的結果互為(wei) 參考，實現了對風資源數據的準確評估。

　　評估之後，動輒百米的葉片在真實環境下進行測試已然不可行，仿真模擬成為(wei) 關(guan) 鍵的替代方式。利用金風科技自主研發的“風匠”仿真平台，風場的物理現象可以實現高保真度和高精度的還原，風機葉片與(yu) 機組載荷也可以實現高準確度的模擬，讓工程師可以實時調整風機葉片的翼型，尋找安全運行前提下最合適的氣隙餘(yu) 量邊界，實現最優(you) 設計。

　　掌握自主製造知識產(chan) 權

　　在江蘇省鹽城市，123米長的風機葉片在經曆5道大工序、數百道小工序、曆時22天後，從(cong) 模具靜置車間誕生。

　　就在1個(ge) 月前，葉片的主腹板還躺在鋪陳車間，由人工完成繁瑣的鋪陳工序，而後進行真空灌注。當腹板完成灌注之後，被放於(yu) 兩(liang) 塊主梁之間，形成一個(ge) 完整的“工”字梁結構。袁淵表示，首先讓兩(liang) 塊主腹板與(yu) 大腹板工裝相連，確保主腹板的位置和間隙能夠滿足設計的要求，再連接主腹板與(yu) 主梁，使主腹板起到支撐主梁的作用。

　　16兆瓦風機葉片特有的大厚度翼型設計，與(yu) 傳(chuan) 統的差值翼型大有不同。“其更好的結構友好性，會(hui) 帶來更高的機組可靠性；大肚子的鈍尾緣設計，能夠延緩流動分離，提高葉片升力，帶來更好的發電性能……”袁淵告訴記者，這種獨立知識產(chan) 權的全新翼型，具有高升力、高顏值、高穩定性，能夠滿足機組12到17兆瓦以上的額定功率要求。

　　2022年7月19日，國際風電整機巨頭維斯塔斯的碳纖維主梁葉片拉擠工藝專(zhuan) 利到期，中國碳纖維風機葉片在破除專(zhuan) 利障礙後迎來規模化製造熱潮。彼時，16兆瓦風機葉片的研製正在攻堅，借助新的發展形勢，製造團隊選用碳纖維作為(wei) 主梁材料，采用後掠設計，合理利用了超長柔性葉片的彎扭耦合效應，在降低約3%的葉根極限載荷的同時，葉片的重量相對傳(chuan) 統葉片降低了20%以上，大大減輕了葉片的吊裝和運輸難度。

　　在葉片研發與(yu) 製造階段，盡管維斯塔斯的碳纖維拉擠工藝專(zhuan) 利到期，但核心的灌漿技術專(zhuan) 利仍在保護期內(nei) 。灌漿是葉片主腹板製造的關(guan) 鍵一步，要讓樹脂漿液逐步均勻分布在葉片的每個(ge) 角落，需要精巧的線路設計與(yu) 精細的灌注工藝。為(wei) 了避免專(zhuan) 利侵權，風機研製團隊更換技術路線，形成自己的灌漿技術專(zhuan) 利，保障了葉片在技術工藝上擁有100%的自主知識產(chan) 權。

　　◎本報記者 何 亮