2020年8月6日，第六届中国国际风电复合材料高峰论坛于浙江省桐乡市振石大酒店召开，本届高峰论坛的主题为“提质增效，海陆并举，迎战平价 ”。

　　主旨发言中，浙江恒石纤维基业有限公司产品研发部经理李成良做了题为《平价下叶片设计开发策略》的演讲。以下为发言实录：

李成良↑
 

　　尊敬的各位领导，各位专家，各位风电同仁，大家上午好，

　　我今天报告得是风电平价下的开发策略，我尽自己的理解和行业的理解给大家一些建议，如果做得不好的地方，请大家多多批评指正，我的报告主要是三个方面的内容：平价下的风电形势。叶片发展形势和叶片发展策略。

　　从2009年标杆定价上网，以及到2019年的平价上网整个风电价格在十年内一直在变动，从去年政策来看调低了陆上电价在2020年实现平价上网。从去年开始一直到现在抢装达到了巅峰状态，这是很疯狂的状态。

　　为了应对抢装以及陆上的平价上网，去年开始有一些大激励项目，海上的特点有一个缓冲期，因为海上成本比较高，所以在未来的三到五年内，海上具备平价上网的条件在这种情况下，海上还有持续发展的迭代高潮。

　　从整个来看，去补贴化的政策驱动了风电市场的充分竞争，也使得风电市场更加平稳有序地发展，也是风电能源发展非常关键一步。

　　（PPT图示）中国风资源情况是，主要分布在新疆内部三北地区。随着平价时代的到来，三北重归了开发热点，海上也将持续加快发展。

　　机组发展的情况从全球发展情况来看，向大兆瓦发展，中国机组以2兆瓦为主，国际3兆瓦为主。从海上发展来看，国际是6到8兆瓦，中国是4兆瓦，所以促使风电平台不断地扩大，作为一个差异化竞争优势。预计未来几年陆上以2兆瓦平台为主，海上以10兆瓦平台为主，预计2030年以后，12兆瓦以上的份额将大幅度增加。

　　除了全球和中国市场还有特殊的情况即低风速，我们直径比国际上，功率相对小，但风速直径一直在增大，在平价下如何在低风速开发更大的风轮和叶片有更大的挑战。

　　第二部分，叶片发展面临挑战

　　主要是技术和降本两个方面。

　　目前叶片开发向大型化方向发展，比如设计尺寸大，成型面积大，制造精度高，现在批量开发85.6米叶片，随着叶片长度的增加带来了非常多的问题，主要有几个方面：

　　一、设计技术方面，叶片越长，运行环境越复杂，时速问题、噪音问题等都会影响发电量，如何保证叶片的驱动设计和发电量保持一致是非常重要的挑战，随着叶片长度的增加，结构的轻量化也非常重要。同时，随着平价时代的到来，大批量的项目没有那么多，更多是快速响应市场需求，开发出更多定制化的批量化应用，叶片在恶劣的环境下运行，除了有海上盐雾、腐蚀等，在一些国际分布式造成很多问题。同时陆上大叶片面临极大的挑战，路上70米叶片还可以运输，但80米以上运输很困难。另外关于产品高可靠性的发展挑战一直持续存在。

　　二、持续降本方面，主要是发电量和成本，从度电成本构成来讲，风电成本主要是三个方面：1、技术的成本。2、风电厂建设的成本。3、运维的成本。这三方面的成本各占1/3，叶片成本只占主机成本的20%左右，从低度电成本分析来看，敏感性最高是发电量AEP，其次是风电厂运维成本等。AEP越高，对低度电成本越大，所以结构设计要减重，对于主机来讲，我们要和主机和原材料供应商一起进行优化迭代，以年发电量最大化，成本最小化来进行设计开发。

　　第三部分，叶片设计开发的策略方面。

　　市场对叶片在技术、质量以及交付周期方面提出了更高的要求，叶片开发从多维度多角度进行思考。

　　首先，气动设计，这是比较难的方面，也是跨多学科领域的综述。翼型的开发在国内比较缓慢，翼型开发又比较难，我们通用国际上的翼型，但后续平价时代不适用，要针对风厂进行开发，翼型开发主要高气动效率、低粗糙敏感、低噪声和高刚度。

　　在低载高效方面设计也是很重要，是时下叶片与主机匹配最优性价比的关键，在设计的时候，都提出来CP越高越好，其实我个人认为CP不是越高越好，而是越优越好，选取最优的CP，使两者之间的范围更加宽广，年均风速的Cp值是最优，在一段最大，而不是一个点最大，使叶片在风速中得到最大的发电量，我们做了对比，与传统的设计和这种设计，发电量有3%的提高，载荷降低10%左右，使得主机的机组承载能力有更大的空间。如果进一步生产叶片还可以继续增加发电量。

　　对于叶片的发电性能，比较关键得问题是时速，这是近年来风场以及业主关注的问题，主要叶片运行过程中运行中失速的风险，进行增功设计，举个例子，在标准空气密度下设计的密度和在高海拔地区运行，在叶片气动设计时要保证时速，可以安装导流板等提升发电量。

　　气动设计主要考虑发电量，结构时间是实现叶片的轻质高强。在今年6月份，正式发布了IEC61400—5标准，提出了在叶片开发过程中进行更多的测试，包括原材料的测试、结构件的测试，叶片的安全系数可以适当地降低。如果理论测试和实际的偏差在非常小的范围内可以采用1.1到1.05的安全系数，叶片净孔减少0.8米，可以带来叶片减重800公斤。同样对于叶片来讲，叶片开发周期越来越短，难度越来越大，叶片尺度越来越大，叶片系列化设计比较多，比如机组叶片设计时，通过重组叶片的叶根、甚至换叶中考虑平台的适应性，有效地减少开发周期，认证也是支持的，通过测试和认证进行相似性的认证，只要在气动设计、结构设计相似程度非常高，达到一定的比例，通过模拟分析对比加上前期的测试认证可以快速地获得认证，通过测试可以快速地推出产品。

　　在工艺装备方面，模块化生产是提高叶片生产效率的有效手段，近几年来，在叶片的预制方面做了很多工作，比如后缘梁的预制以及模块化的生产做了很多工作，可以大量地减少生产的时间，同样一套模具在相同的时间生产更多叶片成本会大大降低，对于固件的预制，提到中速固化剂的开发，这对叶片生产效率有很快的提升，希望在这方面做出更多的推广和应用。

　　装备方面，现在装备自动化在整个叶片行业相对来说比较落后，但是在其他行业比如智能机器人、物联网用得比较多。举个例子，在饭店吃饭的时候，机器人送餐，叶片是劳动密集型产业，因为人工用得越多，成本越高，所以未来的发展方向一定是少人工化。这几年在转运车、自动吞吐、打磨等做一些自动化的设备开发应用，如果能够大量地实现生产工序的自动化和生产的设备自动化，未来的成本会大大降低，同时有效地控制产品的质量。

　　智能运维方面，经过二十多年发展，现在很多叶片进入了后市场服务时段，在这个阶段叶片一方面更新换代，另一方面叶片早些年制造质量有很大的影响，现在质量提升之后要对叶片进行在线监测，主要在叶片上安装传感器监测其载荷和频率，监测的数据在实验台上进行测试对比，如果叶片预测提前破坏可以进行及时维修，如果叶片在未来用了二十年之后还有寿命可以延长寿命，对整个风电成本的降低有重大的影响，尤其是对低度电成本可以有效地拉长周期。

　　小结。进入平价时代后风电行业将面临激烈的市场竞争，风电行业要持续发展关键要实现高质量发展，尤其要全产业链资源的整合，协同创新，从而实现产业共赢和良性发展，平价时代重点依托技术的变更和创新，风电的技术发展也有机遇和挑战，任重而道远，希望在座的各位一起迎战平价时代的到来做出贡献，谢谢大家！

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