中遠(yuǎn)關(guān)西涂料化工 杜景怡技術(shù)開發(fā)部經(jīng)理
【杜景怡】：謝謝主持人！尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)，行業(yè)專家和前輩大家下午好！今天我給大家匯報的題目是《新常態(tài)下風(fēng)機(jī)葉片涂料的升級與選型》我從以下四個方面給大家匯報。非常巧合，我們這次會次的主題是新常態(tài)、新風(fēng)電，剛好我的題目也是新常態(tài)。什么是中國風(fēng)電的新常態(tài)呢？這是仁者見仁智者見智的話題。我簡單匯報一下我理解的中國風(fēng)電的新常態(tài)是什么。
這幅圖在做的個位專家非常熟悉了是從中國氣象局網(wǎng)站摘錄下來中國風(fēng)能的資源分布圖，可以看出來，隨著顏色的加深，我們風(fēng)能資源在逐漸的豐富，可以看出在三北地區(qū)，內(nèi)蒙、新疆、西藏等等，青海是中國風(fēng)能最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一。這是截止2014年累計裝機(jī)量圖，內(nèi)蒙是中國風(fēng)能累計裝機(jī)量最發(fā)達(dá)的地區(qū)。這是2014年新增裝機(jī)容量分布，可以看出來一個趨勢，我們風(fēng)機(jī)的裝機(jī)逐漸在向高海拔的地區(qū)發(fā)展，比如新疆、甘肅的增量比較大。這是04年到14年各區(qū)域新裝機(jī)總量，西北地區(qū)的增長勢頭最明顯，也印證了在中國向高海拔地區(qū)發(fā)展的趨勢是未來的主流，當(dāng)然上照片摘自于中國可再生能源學(xué)會的網(wǎng)站。
還有一個主要的發(fā)展方向是海上風(fēng)電，這是2014年海上風(fēng)電新增和累計的趨勢圖，我們國家海上風(fēng)電增加的速度非常快，雖然大家覺得跟陸上風(fēng)電比總數(shù)、基數(shù)還不夠大，但是它增長的趨勢很快，倒推10年前陸上的發(fā)展趨勢和這個是比較近似的發(fā)展方向。這是不同功率機(jī)型的裝機(jī)情況，從累計1.5兆瓦的風(fēng)機(jī)是主流的，14年新增的2兆瓦的增長趨勢已經(jīng)高于1.5兆瓦的，未來的趨勢就是葉片的形狀會更大，單機(jī)裝機(jī)容量也會變得更大。
總結(jié)：我們國家未來風(fēng)電的發(fā)展趨勢主要是以下三個方面：
第一個是高海拔風(fēng)場，主要是因為低海拔地區(qū)的優(yōu)良風(fēng)場開發(fā)得差不多了。海拔地區(qū)氣侯環(huán)境比我們已經(jīng)完成的風(fēng)場氣侯條件更惡劣。
第二個是低風(fēng)速的風(fēng)場，比較說在自然環(huán)境比較溫和的地區(qū)，但是它的風(fēng)力資源的不是很豐富，但是在這些地區(qū)要開區(qū)要求葉片變得更大，長度更大，對葉片各種材料的力學(xué)性能要求更高一些。
第三個是海上風(fēng)電發(fā)電，但是海上風(fēng)電受紫外線和鹽霧的腐蝕比較嚴(yán)重。
綜合以上這三點，整個風(fēng)機(jī)葉片涂料的發(fā)展趨勢也是和整體風(fēng)電在建設(shè)過程當(dāng)中所遇到的整體發(fā)展趨勢相同的。第一個在未來自然環(huán)境中紫外線的強(qiáng)度更強(qiáng)，需要涂膜本身耐受性能更好。第二個在高海拔地區(qū)或者海上晝夜溫差比較大要求涂料的涂膜對耐高低溫的能力要更強(qiáng)。第三個在沿海和海上風(fēng)場，鹽霧的浸蝕比較劇烈，涂膜本身防腐性能要更好。另外就是高海拔地區(qū)和海上風(fēng)電開發(fā)的時候?qū)笃诘木S護(hù)會變得比較困難。另外在有一些地區(qū)，本身在目前階段可能不是開發(fā)的重點區(qū)域，就是污染比較嚴(yán)重的，傳統(tǒng)的風(fēng)場是化學(xué)污染區(qū)，但是它的風(fēng)能資源比較好，現(xiàn)在也在逐漸開發(fā)這樣的風(fēng)廠，要求你的涂抹本身耐化學(xué)污染物的能力更強(qiáng)。
最后一個也是大家遇到的兩個大的問題之一，就是葉片結(jié)冰，尤其是海拔比較高的地區(qū)，受晝夜溫差、濕度的影響，在云貴川地區(qū)，基本上每年都要有4到6個月的時間是結(jié)冰期，這時候的損失很大，希望涂料具備抗結(jié)冰的作用。說到這兒其實今天上午在聽各位專家的報告，給我一點啟發(fā)，在中國風(fēng)電跟世界風(fēng)電有兩個圈，希望在座的各位一起努力讓中國的風(fēng)電融入到世界風(fēng)電的圈子。
未來從整個國家的宏觀戰(zhàn)略看，大型裝備制造業(yè)的出口是未來中國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的主要趨勢，我覺了除了高鐵、核電是出口主流，第三個是風(fēng)電非常有希望作為我們中國大型制造業(yè)出口。做到這一點無外乎兩個先機(jī)條件：第一個是產(chǎn)品質(zhì)量好，第二個是建造成本足夠有優(yōu)勢，從涂料來講，葉片制造成本比國外低我有信心的，但是從涂料來說，涂料發(fā)展歷史與風(fēng)電發(fā)展歷史要長很多年，現(xiàn)在涂料也有100的多年的發(fā)展歷史，現(xiàn)在進(jìn)入全球同質(zhì)化的時代，所以涂料本身要讓它有多大成本差異，中國和世界相比沒有區(qū)別，微乎其微的，只有提高性價比或者提高附加值來解決這個問題這是一方面。
再一個如果中國制造的葉片出口，前兩個月我們剛剛做了一個項目就是出口歐洲的，這時候葉片要在海上運輸兩個月，這兩個月的時間它的防腐比我們陸上風(fēng)電一年的還要劇烈。另外一點是真正有一天都要出口，實際上在保質(zhì)期之內(nèi)的運維也是比較大的方面，現(xiàn)在在中國地區(qū)做的高海拔的地區(qū)和海上風(fēng)場的運維都很困難，更何況在歐洲或是美國大陸地區(qū)做的運維對我們來說是一個難題，綜合以上這些，所以必需要有非常好的長效性的涂模來保證。雖然涂料占到我們整個風(fēng)機(jī)葉片的成本構(gòu)成不足5%，但是因為涂料原因造成的事故將近40%，雖然涂料不起眼，但是它所承擔(dān)的功能是挺大的，所以今天借這個舞臺給大家推薦一個新的涂料品種。
這個品種，涂料英文簡稱FEVE，我們簡稱它為氟碳涂料，我簡單說一下它的優(yōu)點。氟原子電負(fù)性能最高原子，但是氟和碳之間所形成化學(xué)鍵，鍵能最大，鍵距最短的，換言之，也就是說，所有涂膜的失效，其實是在受外界的侵蝕、包括鹽霧，包括紫外線等等，一些侵蝕之后，化學(xué)鍵斷裂所造成的脫膜失效。如果涂料的本身它的化學(xué)鍵距離短所需要攻擊打開的能量越大，說明涂膜的穩(wěn)定性越高，所以氟碳件是已知的化學(xué)物里面性能最好的。整個世界上稱氟碳涂料為“涂料王”，因為它是所有涂料中性能穩(wěn)定最好的涂料之一。因為所有化學(xué)鍵的特點，它會有非常好的耐污染性，有抵抗紫外線，耐化學(xué)技術(shù)好，屏蔽性好，耐高溫的性能是非常突出的，因為這些特點，所以它有超耐候性、耐溫適應(yīng)性比較廣、耐磨損、氟碳涂料耐磨損是非常好的，而且它耐酸堿、耐沖蝕、耐粘污、還有防參透性都是已知涂料最突出的。
這個是氟碳涂料的結(jié)構(gòu)。在上世紀(jì)70年代我們開發(fā)出來氟的聚合物，現(xiàn)在用得比較廣泛的是做法蘭里面墊片的，其實聚四氟乙烯把它聚集起來，經(jīng)歷了30多年的發(fā)展，沒有辦法做到液體狀態(tài)，都是在非常高溫的情況下成型才能得到這種化合物，雖然性能好，但是涂料做不到。后來在上世紀(jì)90年代的時候，日本一個公司最早發(fā)明這種涂料，它是用氯取代氟，變成三氟氯乙烯，雖然它可以做成三氟涂料，但是它的性能和我們設(shè)想的這種全氟碳的涂料比起來還是有很大的差距，當(dāng)然在進(jìn)入21世紀(jì)之后，隨著我們上游大化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，全世界化學(xué)技術(shù)的提高，應(yīng)用四氟乙烯、乙烯基酯、羥基醚、烯酸四元共聚，這種涂料到現(xiàn)在發(fā)展近10年，取得非常長足的發(fā)展，而且在性能方面表現(xiàn)非常優(yōu)異。
在這個表上對比了一下，氟碳涂料和常規(guī)聚氨酯涂料的性能對比。在這里重點說兩個，第一個是消耗量，今天上午麥加的工程師講涂料每年會損消耗的，聚氨酯涂料我們研究的好一點聚氯酯每年的消耗量大概在兩個微米左右，一般的氟碳消耗涂料每年會低于0.5個微米，所以說這點可以看出它本身的性能多優(yōu)異。另外一個是抗氯離子滲透性，這個一個衡量涂料抗氯性平均性能好壞的重要指標(biāo)，氟碳涂料和聚氨酯比起來，它要高于一個數(shù)量值，最起碼10倍以上；涂料的耐候性，大家都知道QUV-B1500小時，對于聚氨酯涂料來說是很費勁的指標(biāo)，沒有特殊的處理做不到，但是氟碳可以輕松做到3千小時。這是不同品種之間的氟涂料對比，氟碳涂料在5年之內(nèi)的耐候性能，氟碳涂料已知的最好。傳統(tǒng)的聚氨酯涂層在8年左右，這是我們知道的最好的，所以說在20年的使用周期里呢，聚氨酯涂料維護(hù)三次，氟碳涂料可以做到20年，從后期的運維成本非常低。
這是相關(guān)氟碳葉片涂料的性能，不管做什么品種，第一點最重要的它是葉片涂料，它要滿足葉片涂料，同時加上它的優(yōu)勢，介紹一下關(guān)于氟碳涂料抗結(jié)冰，氟碳涂料本身就是一個親水程度比較低的涂膜。這是抗結(jié)冰涂料的測試方法，在其他的經(jīng)常我也經(jīng)常說這些方法，這里面還有技術(shù)方面的創(chuàng)新，引用了一些新的聚合物做這個產(chǎn)品，總而言之，這是抗結(jié)冰涂料最終達(dá)到的性能，除了初始之后，還有打磨之后，浸水之后的指標(biāo)，氟碳涂料都能夠滿足。
一個實例風(fēng)場的情況，一臺試驗風(fēng)機(jī)和普通的聚氨酯涂料在一結(jié)冰區(qū)發(fā)量的對比，總體提高了發(fā)電功率27.9%，發(fā)電時間延遲34.6%。施工工藝只是在最外層面漆外面就涂一層氟碳涂料就可以滿足我們的需求。今天雖然我們在討論葉片，跟大家說一下關(guān)于海上風(fēng)電設(shè)備防腐的情況。我們海上風(fēng)電所處的環(huán)境和我們海上鉆井平臺非常類似，大氣部分和垮江大橋方式也非常類似。海上風(fēng)電的維護(hù)難度更大，第一個大氣部位、飛濺區(qū)、潮差區(qū)、沒水部位應(yīng)該選擇不同的涂層材料，海上風(fēng)電每個地方的功能不一樣，所以涂層配料也不一樣。第二個在沒水基座承擔(dān)的功能不一樣，比如船舶靠停區(qū)域做耐磨涂料，否則危險系數(shù)比較到，這跟我和海上平臺非常類似，如果做海上平臺，我建議選擇全球認(rèn)可的證書，在海上風(fēng)電我還是建議做氟碳涂料，從防腐和未來的角度都是比較安全和比較有把握的。
今天我們這個會議是在太倉舉行，正好太倉又是當(dāng)年鄭和下西洋開辟海上絲綢之路的地方，借次會議預(yù)祝大會圓滿成功，預(yù)祝未來中國風(fēng)電借著海上絲綢之路的東風(fēng)越走越好。
