新能源新闻资讯
政策|项目|技术

你家风机的叶片前缘"蚀"了吗

海上风电巨头西门子日前宣布了一项针对叶片前缘侵蚀的创新技术并声称已在Horns Rev海上风场试验成功。

那什么是叶片前缘侵蚀呢?对风场运行由多大的影响呢?

我们都知道叶片捕风能力对风机的发电效率有着决定性的影响。而前缘侵蚀是导致风机叶片翼型性能下降的最大问题,当你能从地面上看到叶片发生了侵蚀时,叶片性能往往已经受到比较大的影响了。3M公司曾测算过三种不同程度的侵蚀对年发电量的影响,最低的是4.2%,最高的达到20.5%。而西门子风电也曾因为其海上风电场的风机因叶片前缘侵蚀发生大规模的修补费用,使2014年年报录得亏损。

受恶劣环境如大气污染,盐雾,沙尘,雨水的影响,有的叶片最快从第三年就出现了可视的侵蚀。当侵蚀发生初期,近距离观察能看到叶片表面有许多细小的裂缝和分层,但这在地面上是看不出来的。在寒冷的天气里,水会渗进这些裂缝然后结冰,使之进一步扩大,因此防止叶片发生严重问题的关键在于及早发现表面问题并及时修复。

越往叶片的尖端转动速度越快,切割空气时会受到更大的冲击。基本上叶片前缘侵蚀发生最严重的或者最经济的防护是对从叶尖到整个叶片长度的三分之一增加防护措施,如果你想比较完好的防护你的叶片,你可以防护的措施是从叶尖到整个叶片的二分之一处。

现在业内多用涂料、UD布等对叶片前缘进行修复和保护。相比在现场进行修复,考虑到施工难度和费用(海上风电尤甚),可能在生产过程中即应用前缘防护涂料或叶片保护贴膜也许更经济。但现在的涂料和膜也有使用寿命的问题,不能提供叶片整个生命周期的防护。

另外也有一种来自航空工业概念—涡流发生器 (Vortexgenerators,VGs),受到了风力机行业的广泛关注。如果叶片表面受到污染或侵蚀,气动性能发生改变,恶化到发生流动分离,涡流发生器则是一个减少流动分离的简单方法。总的来说涡流发生器能够减少部分因为侵蚀带来的影响,为风力机带来更高的能量输出。涡流发生器的安装位置很重要,允许误差很小,一定要保证粘贴到位。但是由于叶片表面是曲面,并且沿展向前缘的曲率不同,这是一个相当大的挑战。很小的安装误差都会极大的影响其效果。

未经允许不得转载:中国能源资讯网 » 你家风机的叶片前缘"蚀"了吗