生物质风电叶片材料的现状与展望

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1、生物质风电叶片材料的现状与展望黄晓东孙正军江泽慧（国际竹藤网络中心，北京100102）摘要：由于煤炭、石油等能源资源来源有限且存在严重的污染问题，人们自然将目光优先集中在那些污染少、可持续供应的品种上，这就是为什么发展风能会成为解决全球能源问题的关键所在。风能由风力发电机组产生，风力发电机叶片在其中起关键作用。本文论述了世界风能及其风力发电叶片材料的发展概况和趋势，指出生物质材料是风电叶片的发展方向。关键词：风能；生物质风电叶片材料；现状与展望Thestatusandfutureofbio-windturbinebladesmaterialsHuangXi

2、aodongSUNZheng-junJIANGZe-hui(ResearchInstituteofInternationalCenterforBambooandRattan,Beijing100102,China)Abstract:Energysources(suchascoalandoil)arelimitedandatthesametimetheseenergysourcescreatepollutionproblems.Thishasledtothefocusonasustainableenergysupply,whichimpliesoptimiz

3、eduseofenergy,minimizedpollution.Thatiswhywindenergyisprominentanditisthesolutiontotheglobalenergyproblem.Thewindenergyisgeneratedbyusingwindturbines.Theturbinebladesplaysveryimportantroleinthewindturbines.Thestudyonthedevelopmentsandtrendsoftheworld'swindenergyandwindturbineblade

4、s,thestudypointoutthatthedevelopmentsandtrendsofthebio-windturbinebladesmaterials.Keywords:windenergy;bio-windturbinebladesmaterials;thestatusandfuture.1世界风力发电机的发展历史公元前十七世纪，古巴比伦皇帝哈姆拉比用风能从事农田的灌溉[1]。公元七世纪，古波斯人建造了第一座风车用于谷物磨粉，至今在这一地区还保留了一定数量的风车。欧洲人建造风车的历史要晚得多，英国人在十字军东征时到达伊斯兰地区，见到了风车。但

5、广泛使用风车是从十三世纪开始，在十八世纪开始普及，十九世纪末，欧洲有超过十万个风车，用于加工谷物。中国、伊拉克、埃及、荷兰、丹麦等都是最早利用风能的国家[2]。中国利用风能历史悠久，早在甲骨文字中就有“帆”字记载，说明我国是利用风能最早的国家。《天工开物》一书里有“扬郡以风帆数页，俟风转车，风息则止”的记录，表明在明代以前，我国劳动人民就会制作将风力的直线运动转变为风轮旋转运动的风车，这在风能利用上更是前进了一大步。后来人们利用风车灌溉农田、提供人畜饮水、排水、磨面和锯木等，也就不足为奇了。经过一段漫长的历史过程后,到l9世纪末，随着科学技术的飞速进步，美

6、国的研究人员才开始着手利用风能发电。其中CharlesF.Brush(1849-1929)是美国电力工业的奠基者，在1987-88年的冬天，Brush建起了现在据信是第一座全自动的风力发电机并成功发电。后来，美国人DanePoullaCour又发现高速旋转的2-3片叶片的风力发电机比低速多叶片的风力发电机发电效率高。以后，各国都从小型风力发电机研制开始，逐渐向中大型风力发电机发展过渡[3-4]。第一次世界大战之后，丹麦仿造飞机的螺旋桨制造了二叶、三叶高速风力发电机并网发电。美国从l930年开始研制风力发电机，当时以杰卡斯风力发电机最为出名，而且被销售到其他

7、一些国家。l941年，美国设计生产了l台l250kW二叶片“伯能”风力发电机。安装在佛蒙特州拉特兰的格兰德帕610m的圆顶山上，叶轮直径53.3m,塔架高45m。从1941年l0月到1945年3月，该风力发电机运行了3.5年后,因叶片金属疲劳被大风吹断而停止运行。前苏联于1931年在巴塔拉瓦(靠近黑海的雅尔塔)建造了风轮直径为30.48m、塔架高度为30.48m、额定功率为l00kw的风力发电机组，与32km以外的位于塞瓦斯托波尔的20MW容量的火力发电站相联。第二次世界大战后．不少国家先后开始了容量l00kW以上的风力发电装置的研制。法国在1958-l9

8、66年间先后设计、生产和试验了贝斯·罗曼尼(Best—Romani