第四屆中國(guó)國(guó)際風(fēng)電復(fù)合材料高峰論壇(CWPC2018)于2018年3月30日上午在江蘇省阜寧縣天鵝湖大酒店隆重召開,來自海內(nèi)外的200多個(gè)企業(yè)、600多余位風(fēng)電行業(yè)、復(fù)材行業(yè)的精英參加了本屆盛會(huì)。上午的開幕式結(jié)束之后,高峰論壇分別設(shè)置了新材料、新技術(shù)專場(chǎng),設(shè)計(jì)運(yùn)維優(yōu)化專場(chǎng),新產(chǎn)品發(fā)布會(huì)專場(chǎng),技術(shù)工藝創(chuàng)新專場(chǎng),產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)話專場(chǎng)等多個(gè)專場(chǎng),將呈現(xiàn)大量精彩內(nèi)容。
中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)風(fēng)電工程復(fù)合材料專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)劉寶鋒做主旨發(fā)言:
中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)風(fēng)電工程復(fù)合材料專業(yè)委員會(huì)秘書長(zhǎng)劉寶鋒
一、風(fēng)電工程復(fù)合材料專業(yè)委員會(huì)介紹
風(fēng)電工程復(fù)合材料專業(yè)委員會(huì)的宗旨是搭建風(fēng)電復(fù)合材料領(lǐng)域工程與學(xué)術(shù)交流的平臺(tái),促進(jìn)工程與學(xué)術(shù)跨學(xué)科交流,推動(dòng)高性能復(fù)合材料的風(fēng)電各相關(guān)與研究和規(guī)模化應(yīng)用,為風(fēng)電葉片改善質(zhì)量,降低成本,提高效率做出貢獻(xiàn)。2017年10月21日在杭州正式成立了中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)工程復(fù)合材料委員會(huì),作為分支機(jī)構(gòu),中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)張博明給予了大力支持。
首屆風(fēng)電復(fù)合材料專業(yè)委員會(huì)的人員構(gòu)成是主任委員由金風(fēng)科技海上業(yè)務(wù)單元常務(wù)副總經(jīng)理陳小海擔(dān)任,專委會(huì)由97人組成,其中主任委員1名,常務(wù)副主任1名,副主任18名,委員77名,秘書處3名。
這是主任委員、常務(wù)副主任和副主任的委員名單。就不一一介紹了。2018年風(fēng)電專委會(huì)的工作計(jì)劃有三項(xiàng)內(nèi)容:一是舉辦風(fēng)電技術(shù)沙龍,準(zhǔn)備邀請(qǐng)韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)著名教授做大型葉片輕量化設(shè)計(jì)的講座;二是舉辦復(fù)合材料技術(shù)講座, 邀請(qǐng)美國(guó)的專家進(jìn)行樹脂灌注工藝的講座;三是承辦“新材料復(fù)合材料”首屆年會(huì),主題是“創(chuàng)新協(xié)同,綠色發(fā)展”,主要是碳纖維在風(fēng)機(jī)大葉片應(yīng)用的機(jī)遇與挑戰(zhàn),希望各位同仁可以報(bào)名參加,提供稿件。風(fēng)電專委會(huì)也吸收新成員,如果各位專家有興趣參加可以聯(lián)系秘書處。
1月份我們專門建立了“風(fēng)電專委會(huì)”的公眾號(hào),公眾號(hào)是作為風(fēng)電專委會(huì)唯一的電子刊物,已經(jīng)在公眾號(hào)發(fā)布了20多篇專業(yè)的技術(shù)文章,希望大家隨時(shí)到公眾號(hào)瀏覽,我們每周至少發(fā)布一篇論文。
二、2018年國(guó)內(nèi)風(fēng)電行業(yè)形勢(shì)分析
(一)2017年風(fēng)電形勢(shì)。剛才楊秘書長(zhǎng)已經(jīng)做了很詳細(xì)的介紹,我就稍微簡(jiǎn)單的介紹。2017年中國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)裝機(jī)容量整體下滑,新增裝機(jī)容量為18GW,受限與三北棄風(fēng)地區(qū)項(xiàng)目停建,陸上新增風(fēng)電裝機(jī)容量下降至16.8GW,值得欣喜的是海上風(fēng)電裝機(jī),新增是1.2個(gè)GW。
整機(jī)制造商方面,前五大整機(jī)制造商總裝機(jī)容量達(dá)到了11.5GW,占風(fēng)電總裝機(jī)量68%,市場(chǎng)集中度進(jìn)一步提升。
(二)2017年并網(wǎng)發(fā)電情況。據(jù)統(tǒng)計(jì)2017年新增并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)是1503萬(wàn)千瓦,占全部發(fā)電裝機(jī)容量的9.2%。這一部分就說明2017年棄風(fēng)風(fēng)濕大為改進(jìn)。
2017年棄風(fēng)率超過10%的地區(qū)是甘肅、新疆、吉林、內(nèi)蒙古和黑龍江。
(三)2018年的總體情況。風(fēng)電行業(yè)裝機(jī)需求基本見底,其復(fù)蘇趨勢(shì)明顯。其原因如下:
1、內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江、寧夏等棄風(fēng)率大幅度回落,預(yù)計(jì)2018年望部分復(fù)建。
2、特高壓配套項(xiàng)目貢獻(xiàn)額外增量。盡管受到紅色警戒政策的沖擊,新疆和內(nèi)蒙古在2017年下半年仍然核準(zhǔn)了5GW左右的風(fēng)電項(xiàng)目這些項(xiàng)目主要是屬于西蒙和準(zhǔn)東的特高壓項(xiàng)目,其中部分項(xiàng)目已經(jīng)開始實(shí)施招標(biāo),預(yù)計(jì)2018年陸續(xù)投建,為今年的新增裝機(jī)容量貢獻(xiàn)增量。
3、海上風(fēng)機(jī)裝機(jī)增速明顯,有望迎來加速期。截止2017年8月31日,我國(guó)開工建設(shè)的海上風(fēng)電項(xiàng)目共19個(gè),項(xiàng)目總裝機(jī)容量達(dá)到了4799.05MW,項(xiàng)目分布在江蘇、福建、浙江、廣東、河北、遼寧、和天津七個(gè)海域,江蘇最多。“十三五”目標(biāo)有望超額完成。
4、分散式風(fēng)電有望實(shí)現(xiàn)突破分散式風(fēng)電不僅解決了遠(yuǎn)距離輸送帶來能源消耗問題,由于項(xiàng)目位于負(fù)荷中心,利于消納,可以避免棄風(fēng),加之可以與其他能源品種和配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)良好互動(dòng),將大大提高系統(tǒng)的靈活性和整體的能源效率。封三市分點(diǎn)在我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)總量不足1%,既暴露了發(fā)展的困境,也預(yù)示著發(fā)展的潛力。2018年是值得期待的一年。
2018年-2020年風(fēng)電行業(yè)的裝機(jī)空間有望達(dá)到140GW,其中存量未裝機(jī)規(guī)模達(dá)到120GW,分散式風(fēng)電規(guī)模達(dá)到10GW,特高壓機(jī)電賠本10GW,考慮損失,平均裝機(jī)量也在25-30GW以上。
隨著南方施工周期拉長(zhǎng)和環(huán)保督察問題的得到緩解,國(guó)內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)將重回增加,預(yù)計(jì)2018年國(guó)內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)有望達(dá)到25-26GW,同比增長(zhǎng)30%。
這是未來國(guó)內(nèi)新增裝機(jī)容量的預(yù)測(cè)。
風(fēng)火同價(jià),風(fēng)電評(píng)價(jià)上網(wǎng)越來越近,降本增效的壓力也越來越大。2018年1月1日我國(guó)執(zhí)行新一輪風(fēng)電上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)。
三、風(fēng)電復(fù)合材料的現(xiàn)狀分析
面臨著風(fēng)電發(fā)展的形勢(shì),對(duì)復(fù)合材料也提出了很嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),復(fù)合材料是風(fēng)電葉片的核心材料,高性能符合材料是葉片的主體,材料決定了葉片的成本、性能、價(jià)格,因此提升材料性能和優(yōu)化工藝是實(shí)現(xiàn)葉片降低成本的主要途徑。
現(xiàn)狀一:國(guó)產(chǎn)復(fù)合材料性能和穩(wěn)定性進(jìn)一步提高,具備性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。國(guó)產(chǎn)葉片材料經(jīng)過近十年的發(fā)展,國(guó)產(chǎn)的環(huán)氧灌注樹脂、玻璃纖維、結(jié)構(gòu)膠、PVC泡沫、葉片面漆等材料和國(guó)外材料相比,是具有性價(jià)比的。
現(xiàn)狀二:國(guó)產(chǎn)材料還是存在創(chuàng)新能力不足,與國(guó)外先進(jìn)復(fù)合材料廠商相比,仍然有很大的差距。表現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的供應(yīng)商在新產(chǎn)品跟風(fēng)和模仿的現(xiàn)象比較嚴(yán)重,還是跟在國(guó)外的后面走,沒有起到獨(dú)立創(chuàng)新,直接影響了產(chǎn)品核心競(jìng)爭(zhēng)力。
現(xiàn)狀三:有些風(fēng)電復(fù)合材料供應(yīng)商不了解風(fēng)電市場(chǎng)和客戶需求,沒有成為真正復(fù)合材料全面解決方案的提供者。很多原材料供應(yīng)商都號(hào)稱“我們是提供復(fù)合材料全面解決方案”實(shí)際上就是賣材料,所以降本增效、輕量化、環(huán)保和解決葉片質(zhì)量問題,是市場(chǎng)和客戶對(duì)風(fēng)電復(fù)合材料提出的要求,我們必須面對(duì),必須給出切實(shí)可行動(dòng)解決方案。在這方面,葉片原材料供應(yīng)商大有可為。
現(xiàn)狀四:仍存在對(duì)材料工藝重視和研究不足的問題,影響了材料的推廣,客戶體驗(yàn)感不好。因?yàn)閺?fù)合材料既是材料又是結(jié)構(gòu),不像金屬材料只看成一個(gè)材料,我們提供的材料都是半成品,是通過葉片廠的加溫、加壓、固化才得到了最終的強(qiáng)度和磨煉,所以工藝非常重要。很多原材料供應(yīng)商覺得自己是提供材料的,工藝不在自己,這個(gè)觀念要破除。既要研究好的材料,又要把好工藝研究好,葉片廠和最終客戶一起固化好的工藝。
現(xiàn)狀五:復(fù)合材料商提供的都是半成品,所以工廠的材料成型、工藝規(guī)程也離不開材料的特性,因此研究不同工藝對(duì)材料性能的影響,以及推薦最佳的工藝參數(shù)也應(yīng)該是材料供應(yīng)商的重要工作。現(xiàn)在葉片供應(yīng)商覺得這應(yīng)該葉片廠做,葉片廠覺得對(duì)材料配方不了解,大家互相推諉,就形成了間隔,現(xiàn)在要聯(lián)合、要交叉,葉片廠可以做材料工藝,原材料供應(yīng)商也要往前走一步,把材料工藝研究透。
四、風(fēng)電復(fù)合材料的發(fā)展前景與挑戰(zhàn)
風(fēng)電復(fù)合材料發(fā)展的方向有四個(gè):一降低成本;二是提高效率;三是高性能的復(fù)合材料;四是環(huán)保綠色。
目前風(fēng)電復(fù)合材料面臨的挑戰(zhàn)有以下方面:一是如何解決原材料漲價(jià)和風(fēng)機(jī)講價(jià)(風(fēng)火同價(jià))的矛盾;二是海上風(fēng)電加速發(fā)展對(duì)風(fēng)電復(fù)合材料提出了高性能、長(zhǎng)壽命和耐疲勞等更高的要求;三是隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境治理力度的不斷加大,對(duì)環(huán)保、綠色概念的風(fēng)電復(fù)合材料的需求不斷增加。
1、如何解決原材料漲價(jià)和風(fēng)機(jī)降價(jià)的矛盾呢?去年環(huán)氧樹脂原材料漲價(jià),致使環(huán)氧關(guān)注樹脂漲價(jià)5-10%,玻纖也在漲價(jià),上漲了3-6%不等。作為復(fù)合材料的制造商,應(yīng)該怎么辦?我想原材料作為研發(fā)復(fù)合材料的廠商應(yīng)該通過創(chuàng)新,應(yīng)該給材料改性,降低固化時(shí)間等等為最終客戶降低成本,雖然漲了單位成本,但客戶感覺的綜合成本是下降的。
另外,把目光從環(huán)氧樹脂轉(zhuǎn)向其他地方,尋找可替代環(huán)氧樹脂的材料,在質(zhì)量不下降,成本可控制的情況下,可以用其他的替代材料。
2、海上風(fēng)電的加速要求,海上風(fēng)電風(fēng)電發(fā)展給碳纖維復(fù)合材料的規(guī)模應(yīng)用提供了奇跡,包括碳纖維灌注織物等,但現(xiàn)在碳纖維還是高價(jià)的材料,所以我們應(yīng)該尋找更好的技術(shù),推出低成本碳纖維是必由之路,誰(shuí)最先退出低成本的碳纖維就會(huì)活得更久、活得更好。
另外葉片輕量化的材料將面臨重大機(jī)遇,如高性能的材料、低密度的材料、吸膠量低的泡沫芯才,例如PET、HPE泡沫等。能縮短生產(chǎn)周期的樹脂體系和結(jié)構(gòu)膠將受到關(guān)注,因?yàn)楹I先~片都是大葉片,生產(chǎn)周期非常長(zhǎng),能縮短生產(chǎn)周期的材料將受到關(guān)注。另外葉片易清潔、易清潔的面漆也將有內(nèi)在需求,免維護(hù)和長(zhǎng)壽命的葉片材料將受到追捧。
3、低風(fēng)速風(fēng)機(jī)的穩(wěn)步發(fā)展,導(dǎo)致陸上葉片也越來越長(zhǎng),對(duì)材料提出了更高的要求。
4、隨著在役風(fēng)機(jī)的容量不斷擴(kuò)大,風(fēng)機(jī)葉片現(xiàn)場(chǎng)維修對(duì)風(fēng)電復(fù)合材料提出了迫切要求,適合現(xiàn)場(chǎng)快速固化維修用的結(jié)構(gòu)膠,維修后性能要恢復(fù)率高,適合現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)用的高性能前緣保護(hù)材料。
5、著眼于風(fēng)電未來發(fā)展,對(duì)創(chuàng)新符合材料的需求。首先是新類型性能灌注樹脂的創(chuàng)新開發(fā),就是除了環(huán)氧樹脂之外的其他葉片材料開發(fā)。二是高性能天然纖維材料的研發(fā),現(xiàn)在除了碳纖維和玻纖沒有其他的天然纖維,我們期待天然纖維可以用到葉片上,做到真正的綠色、環(huán)保的葉片三是新概念葉片前緣保護(hù)材料的研發(fā),目前前緣材料除了保護(hù)涂層等還需要其他新概念、新思路的前沿保護(hù)材料,因?yàn)檫@兩種材料各有優(yōu)勢(shì),我們能不能發(fā)現(xiàn)新的前緣保護(hù)材料,壽命更長(zhǎng),工藝更簡(jiǎn)單,更能滿足海上風(fēng)機(jī)葉片的發(fā)展要求。四是自修復(fù)符合材料的研發(fā)。因?yàn)槿~片越來越大,尤其是海上葉片難以到現(xiàn)場(chǎng),如果我們的復(fù)合材料在出現(xiàn)微小裂紋或者微笑的缺陷有自修復(fù)功能,這是很好的。我想在大學(xué)已經(jīng)有一些前期的開發(fā),能不能用產(chǎn)業(yè)中,這也是一個(gè)方向。
五、結(jié)語(yǔ)
風(fēng)電復(fù)合材料隨著風(fēng)電裝機(jī)量的不斷增加,已經(jīng)大家了長(zhǎng)足的發(fā)展,大大促進(jìn)了整個(gè)復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)壯大和繁榮,2018年風(fēng)電復(fù)合材料行業(yè)挑戰(zhàn)和機(jī)遇并存,符合市場(chǎng)導(dǎo)向的材料將得到關(guān)注和應(yīng)用。
(內(nèi)容來自現(xiàn)場(chǎng)速記,未經(jīng)本人審核)