“流动型风电叶片厂”可行性分析报告

沈坤

摘 要：国内风电市场竞争日趋激烈，如何在提高产品质量基础上，降低产品成本，优先占领市场成为风电行业生存的关键。我国风场资源分布较广，地理环境及气候条件差异很大，且路途较远。目前国内风电市场，那些地理环境优越、路况较好的市场已逐步趋于饱和，而对于风资源较好，但路况较差的风场资源，也不得不成为各风电厂商需要面对且接收的现实局面。为了进一步开发各类型风场资源，扩大风电市场需求，同时，在现实条件下为进一步降低物流成本，增加风力发电机市场竞争优势，在靠近风场区域附近区域投资建厂成为风电制造厂商优先考虑且见效最快的方式。由于一些特殊类型风场路况原因，风电叶片及模具运输“难”的问题，是制造厂家一直处于观望的主要原因，并且各厂家也正在积极寻求解决方案。而“流动型风电叶片厂”概念的提出，希望能成为解决目前难题的一种途径。

关键词：风电叶片；流动型风电叶片厂；分析

中图分类号：M315 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）34-0057-02

Abstract： The domestic wind power market competition is increasingly fierce， so how to improve the quality of products on the basis of reducing product costs， so as to give priority to occupation of the market has become the key to the survival of the wind power industry. The distribution of wind resources in China is wide， the geographical environment and climatic conditions are very different， and the distance is long. At present， in the domestic wind power market， those markets with favorable geographical environment and good road conditions have gradually become saturated， while those wind farm resources with good wind resources but poor road conditions have gradually become saturated. This has become the reality of the situation that the wind power manufacturers need to face and accept. In order to further develop various types of wind farm resources， expand the wind power market demand， and at the same time， further reduce logistics costs and increase the competitive advantage of wind turbine market under the real conditions， investment in the area near the wind farm area becomes the preferred and most effective way for wind power manufacturers. As a result of some special type wind farm road condition reason， the matter with the wind power blade and the mold transportation is the reason why the manufacturers have been in the wait-and-see situation. Besides， each factory is also seeking the solution positively. The concept of "flow-type wind turbine blade factory" is put forward， which is expected to be a way to solve the problem at present.

Keywords： wind turbine blade； flow-type wind turbine blade factory； analysis

流動型风电叶片厂——在解决水电的前提下，根据项目规模在风场当地平整出相应大小区域。基础设施仅需浇筑厂房、行车及模具必需的水泥地基，其它地面作简易处理即可，如铺设沙石块，完成后搭建可重复拆卸使用的简易厂房、利用龙门行车解决叶片生产吊运、叶片模具分段进行组装、利用技术手段尽可能简化叶片生产流程等。待项目完成后可对生产厂房进行拆卸，转移到下一目的地后再进行重复使用。

流动型风电叶片厂主要包括可拆卸且能进行重复使用的生产厂房、对于特殊路况风场有可进行分段运输的叶片及辅助模具、在简易生产条件下可进行持续生产所需的工艺等几个方面。

流动型风电叶片厂具体实施设计：

1 可重复拆装使用简易厂房

厂房全部采用钢结构框架螺栓联接，可重复拆解和搭建。厂房设计以两跨并联为优，外铺彩钢板，结构不仅牢固而且节约成本。厂房地基根据当地实际地质勘查结果而定。此厂房建造成本约400元/平方米。

以风电市场上标准叶型-42米叶片模具为例：厂房标准设计，高为8米，宽度为30米，长度为140米采用钢架结构搭建，如图1。

厂房由三部分组成，左边部分用于制造叶片核心部件，腹板和大梁，磨具分别放置厂房两侧，中间留出转运通道。

厂房中间部分存放两组叶片磨具。磨具选用分体式，由多组磨具拼接而成，便于拆解和转移。

厂房的右侧部分主要用于成型叶片的转运及存放。

建造厂房4200平方米，建造成本168万。

2 采用龙门行车，投入小，易实施，而且拆解容易，便于转运

龙门行车是有轨运行的中小型起重设备，主要由门架（主梁、支腿、下横梁等）、起升机构、运行机构及电控部分组成，以电动葫芦作为起升机构，工作时沿主梁工字钢下翼缘运行。整机具有自重轻、结构简单、抗风能力强、安装维护方便等特点，不仅适用于中小范围开阔型室外生产基地、也可用于大型室内车间、仓库等场所。起重吨位1-32吨均可适用。价格在几万至几十万之间。

3 采用分段组装式叶片模具

采用分段组装式叶片模具，既符合多叶型模具设计的通用性，实现了工业标准化，又降低了运输成本。

分段叶片模具即针对一定的叶型在模具制作时，对模具玻璃钢层、加热层、钢架结构预先进行分段设计制作，在使用时，通过玻璃钢层修复、加热管路的连接、钢架结构的拼接即可成型模具。同时，在需要进行叶型更改时，只需改变其中的一部分，即可达到叶型快速转换的目的。分段模具方案的实施节约了模具制造及运输成本，简化了多种叶型模具的重复制作，实现了多种叶型间的通用性设计，一定程度上降低了特定风场运输条件下模具的转运工作量。

4 叶根部预埋螺栓套工艺

以往叶片生产制造过程中，需要大型切削类设备对叶片根部进行钻孔，加装双头螺柱，用于整机组装。但是3米多高的钻孔设备移动起来是个大问题。设备使用前，需固定在厂区的特定位置，并做好地基。使用时，需要定期维护，定期更换切削刀片。其次，设备在使用过程中，产生大量玻璃钢粉尘，不仅污染作业环境，对人体造成伤害，同时增加了机器运转的阻力，需要定期清理。

采用根部预埋工艺，可节约200万元以上的钻孔设备的投入，同时可节省近200平方米的打孔车间面积和400平方米的叶片转运存放面积。同时，每支叶片节约工时、刀具损耗、打孔废料等预计约8000元，一举多得。

5 充气橡胶轮叶片转运工装车

主要为流动型风电叶片厂区解决沙石路面叶片转运问题，而设计采用橡胶轮胎转运车。

叶根部采用可旋转式工装，由5T以上叉车牵引。靠近叶尖部工装采用橡胶轮胎拖运，并带有可操作式方向盘，可由转运人员手动操纵方向。

转运车前后采用由橡胶轮胎进行拖运，可以较好的解决沙石路面不平的因素，减震效果好，转弯半径小，实际旋转直径相当于叶片长度。

6 叶片自然风干式喷漆工艺

该工艺方案通过漆面的自然室温晾干减少了叶片喷漆房的建设投入及用电或油加热而造成的叶片生产成本。

综上所述，可流动型叶片厂房较好的解决了风电机组叶片的转运问题，不仅降低了运输成本，而且缩短了风电场组建周期。为实现未来风电制造的简易化、低成本提供途径。

参考文献：

[1]徐宇，廖猜猜，张淑丽，等.大型风电叶片设计制造技术发展趋势[J].中国科学：物理学 力学 天文学，2016，46（12）：8-17.

[2]凌明成.风力发电机叶片设计研究[D].湖北工业大学，2017.

[3]院秀芝，齐帆.大型海上風电叶片发展现状[J].科技经济导刊，2018，26（11）：33.