目前,世界上所有風(fēng)電葉片都是采用整體模具生產(chǎn)的,這種模具尺寸、重量巨大,葉片生產(chǎn)只能在生產(chǎn)基地進行,于是葉片的運輸問題便日益突出起來:一方面,出于安全考慮,世界各國鐵路、公路管理部門對運載貨物的長度、高度等都是有限制的,風(fēng)力發(fā)電機組的葉片和塔架長度在幾十米或更長,機艙罩一般在三米或更高,塔架下法蘭直徑超過三米,這些都屬于超限范圍;另一方面,我國風(fēng)電場分布非常廣泛,很多位置偏遠、交通不便,建造風(fēng)電場時大型葉片運輸成本非常高昂,有些地區(qū)甚至根本無法送達??梢哉f,長途運輸問題已經(jīng)越來越成為制約風(fēng)電發(fā)展的一個瓶頸。在這方面,可以考慮采用組合模具來制造葉片,即把風(fēng)電葉片成型模具設(shè)計成可拆裝、易運輸?shù)慕M合模具,通過普通公路或鐵路運輸把模具、工裝、重要部件和原材料運抵大型風(fēng)電場附近,快速搭建簡易工房,在風(fēng)電場現(xiàn)場進行葉片制造;還有一種思路就是采用組合葉片,即把葉片分成幾段來制造,使其尺度在公路運輸最大許可范圍內(nèi),運送到風(fēng)電場后再進行葉片的組裝,但這種構(gòu)想能否在實踐中應(yīng)用還有待實驗驗證,目前尚未有這方面的報道。
3.5退役葉片的處理問題
風(fēng)力發(fā)電是可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)之一,但目前使用的復(fù)合材料葉片則屬于不可回收材料,這已成為復(fù)合材料葉片最大的隱憂。采用熱固性樹脂生產(chǎn)的復(fù)合材料葉片,目前的工藝水平難以對其回收再利用,一般的處理僅僅是在露天堆放,隨著風(fēng)電葉片的尺寸越來越大,數(shù)量激增,這些葉片退役后給環(huán)境造成的影響不可忽視,這與我們目前倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的宗旨也是相違背的。
針對這一問題,目前的發(fā)展趨勢:是對葉片的增強材料進行改進,如采用生物質(zhì)材料,即采用木材與樹脂復(fù)合,通過積層制作葉片。有文獻稱,目前的分級竹篾層積材料比模量已超過玻纖增強的復(fù)合材料,比強度也達到與其相同的數(shù)量級[12],但竹篾積層材料雖減少了樹脂用量,仍需要使用熱固性樹脂,只能治標(biāo)而不能治本。最徹底的解決方式還是發(fā)展可回收利用的熱塑性復(fù)合材料葉片,這方面的研究目前也取得了一定成果。愛爾蘭Gaoth Tec Teo公司、日本三菱重工、美國Cyclics公司簽署了合作協(xié)議開發(fā)熱塑性復(fù)合材料葉片,并已采用玻璃纖維增強Cyclics公司的低粘度熱塑性CBT®樹脂制造出世界上首個12.6m可循環(huán)利用風(fēng)電葉片。據(jù)稱,這種葉片退役后,每套葉片回收的材料平均可達到19t,這是一個史無前例的數(shù)據(jù)。但在更大尺寸葉片的制造上,這種熱塑性樹脂目前的性能可能還不是很理想[13]。據(jù)稱,目前上述幾家公司正在研制30米以上的葉片。這種“綠色葉片”究竟能否在大型風(fēng)力發(fā)電機上獲得廣泛應(yīng)用還有待時間來驗證。
3.6其他問題