荷蘭Pontis Engineering 中國(guó)區(qū)總經(jīng)理 Martijn van Breugel出席“上海國(guó)際海上風(fēng)電+風(fēng)電運(yùn)維活動(dòng)”時(shí)，就“海上風(fēng)機(jī)葉片開發(fā),銜接設(shè)計(jì)與制造”發(fā)表技術(shù)演講

　　
       中國(guó)風(fēng)電材料設(shè)備網(wǎng)： Pontis是2007年創(chuàng)立的。現(xiàn)在團(tuán)隊(duì)有25個(gè)工程師，這些工程師有很多GE工作背景。Pontis主要是做設(shè)計(jì)和產(chǎn)品，同時(shí)80%是陸上和海上風(fēng)電，包括運(yùn)輸、海事業(yè)務(wù)和建筑。Pontis是一個(gè)設(shè)計(jì)型公司，但是除了設(shè)計(jì)公司以外也是一個(gè)提供一站式的服務(wù)的公司，Pontis為客戶從概念設(shè)計(jì)一直到認(rèn)證和到最后的系列生產(chǎn)提供一站式的服務(wù)。

　　Pontis擁有海上葉片設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在在給4個(gè)海上風(fēng)電做葉片設(shè)計(jì)，兩個(gè)是歐洲的風(fēng)場(chǎng)，兩個(gè)是中國(guó)的風(fēng)場(chǎng)，葉片的長(zhǎng)度是68到85米左右。Pontis沒(méi)有更多的客戶經(jīng)驗(yàn)跟大家分享，但是Pontis在全世界招納人才，同時(shí)Pontis是廣有人脈的。在航空這個(gè)領(lǐng)域也有很多葉片，但是Pontis可以保證，如果客戶葉片能夠滿足空客的要求的話，在風(fēng)能機(jī)這一塊是肯定能滿足要求的。

　　Pontis也經(jīng)常參與到項(xiàng)目的管理當(dāng)中，一旦做項(xiàng)目的話，會(huì)和客戶公司的合作商一起合作，確保達(dá)成時(shí)間的結(jié)點(diǎn)。同時(shí)Pontis現(xiàn)在是一個(gè)第三方的公司，也和原材料的供應(yīng)商有合作。Pontis總部是荷蘭阿姆斯特丹，同時(shí)在2010年的時(shí)候在美國(guó)設(shè)立了辦事處，在北京2008年成立辦公室。Pontis的大多數(shù)項(xiàng)目都是在總部，在美國(guó)也有一些項(xiàng)目，另外在中國(guó)也有超過(guò)10個(gè)項(xiàng)目在建。之后會(huì)向東海岸推薦，包括連云港、大連等等。Pontis知道未來(lái)趨勢(shì)是怎么樣的，希望把整個(gè)供應(yīng)商做到海上風(fēng)能機(jī)葉片的提供，很一些項(xiàng)目并沒(méi)有通過(guò)審批，但是很快可以開工建設(shè)。

　　首先談設(shè)計(jì)葉片。Pontis看到一個(gè)新的趨勢(shì)，中國(guó)的公司或者說(shuō)全世界的工作都是一樣的，首先要說(shuō)到整個(gè)設(shè)計(jì)，之后做一系列開發(fā)。Pontis提供的首先是設(shè)計(jì)，但是中國(guó)的合作商喜歡自己做設(shè)計(jì)，Pontis可以幫助這些客戶更好的做一些設(shè)計(jì)的優(yōu)化，有些客戶要需要做認(rèn)證，Pontis可以幫助準(zhǔn)備做認(rèn)證。Pontis做供應(yīng)的開發(fā)，同時(shí)做供應(yīng)的優(yōu)化。第三個(gè)是做樣機(jī)的設(shè)計(jì)，第一臺(tái)樣機(jī)是客戶制作的，Pontis會(huì)選擇風(fēng)機(jī)最終坐落的位置，把設(shè)計(jì)當(dāng)中的一個(gè)結(jié)，最終轉(zhuǎn)換成為生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中的食物，最后能夠去達(dá)到量產(chǎn)，慢慢的Pontis會(huì)解除或者結(jié)束這樣的合作關(guān)系。一年的周期之后一般來(lái)說(shuō)可以完成這個(gè)項(xiàng)目，也就是說(shuō)一年的時(shí)間可以幫助客戶完成從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)所有的工作。

　　海上風(fēng)電葉片的挑戰(zhàn)。從Pontis的觀點(diǎn)有幾個(gè)重大的挑戰(zhàn)，首先是風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，葉片大概有40噸左右，通常來(lái)說(shuō)是10到12噸，現(xiàn)在尺寸增加了4到5倍的重量。當(dāng)然可以使用更多的材料，平均的載荷增加了。第二個(gè)挑戰(zhàn)是運(yùn)輸和安裝，在新船只上有的時(shí)候鐵軌需要專門設(shè)計(jì)，有時(shí)候必須設(shè)計(jì)新的安裝船。通常來(lái)說(shuō)Pontis建議海上風(fēng)電葉片在岸上安裝，安裝好然后再運(yùn)到海上。海上運(yùn)用狀況，Pontis一直處理應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)風(fēng)高風(fēng)速的臺(tái)風(fēng)，必須在結(jié)構(gòu)上做更大的改進(jìn)，有更高的平均的風(fēng)速會(huì)增加疲勞載荷，有的時(shí)候會(huì)有延誤和冰，這個(gè)也是重大的挑戰(zhàn)。這個(gè)在海上的業(yè)務(wù)里面實(shí)際上是一個(gè)新挑戰(zhàn)。

　　設(shè)計(jì)和生產(chǎn)之間的矛盾，作為一個(gè)制造公司，想快速的降低成本，想達(dá)到質(zhì)量沒(méi)有退后、沒(méi)有反工、沒(méi)有故障。設(shè)計(jì)方面要求一些其他的因素，主要是集中在一些新載荷、小阻力和更光滑的表面，這兩種要求并不一定能夠匹配。有的時(shí)候設(shè)計(jì)師看看這個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程，一些設(shè)計(jì)的很好的葉片在紙上面是效率是很高實(shí)際上是制造不出來(lái)的。

很重要的一點(diǎn)是這個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)要理解設(shè)計(jì)對(duì)制造的影響和可制造性。整個(gè)流程、整個(gè)工藝，應(yīng)該由設(shè)計(jì)去驅(qū)動(dòng)。或者由一個(gè)工藝決定。整個(gè)葉片的質(zhì)量通常由勞動(dòng)力的素質(zhì)決定，車間里的工程師，葉片的業(yè)務(wù)。Pontis使用造船的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)航空的質(zhì)量，所以說(shuō)很多的工藝可以看到流程，目前的工藝并不是非常強(qiáng)有力，非常取決于工程素質(zhì)。

　　給大家舉一些例子，面對(duì)海上風(fēng)電葉片一些挑戰(zhàn)，首先是黏合劑的應(yīng)用和涂裝，黏合劑岸上的使用是300到400公斤，而在海上風(fēng)電葉片可能需要1噸，固化的時(shí)間是沒(méi)變的，總使用量大增。這意味著已經(jīng)生產(chǎn)很多的岸上的葉片，但是海上風(fēng)電葉片需要黏合劑的量大概要3到4倍，所以說(shuō)生產(chǎn)的過(guò)程很緊張。

　　看到一個(gè)海上的葉片比屋頂更高，后援單向部必須有很高的位置，這種玻璃纖維的復(fù)層以前是1米的高度，現(xiàn)在是2.5到3米高度。這個(gè)對(duì)于岸上的葉片已經(jīng)很難涂裝了，在海上的葉片就很難。所以必須在設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮所有的因素，這個(gè)是預(yù)制預(yù)成型。

參數(shù)的要求是一個(gè)有趣的議題。對(duì)注塑Pontis有一些標(biāo)準(zhǔn)，DIN16901：1米的長(zhǎng)度誤差是1毫米，如果有個(gè)葉片是85米長(zhǎng)，長(zhǎng)度的誤差要求是一樣的。對(duì)于40米的葉片，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)率少于1毫米。對(duì)于大于80米的葉片這個(gè)參數(shù)也沒(méi)變多少，仍然是1毫米，這一要求很難達(dá)到。必須和設(shè)計(jì)公司和認(rèn)證機(jī)關(guān)一起來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題，Pontis可以做到這點(diǎn)。但是要滿足這些目標(biāo)實(shí)際是很難很昂貴的。

　　其他問(wèn)題，Pontis的挑戰(zhàn)是材料的改變，4個(gè)海上的項(xiàng)目是使用碳纖維。這個(gè)并不一定是完全需要，但是73米的葉片仍然是使用玻纖，不一定使用碳纖。但是現(xiàn)在開發(fā)必須使用的是碳纖，這個(gè)不只意味著一個(gè)新材料，而且是一個(gè)新工藝。目前預(yù)制要求是完全一種新的制造角度和思路。另外質(zhì)量控制現(xiàn)在變成一個(gè)大問(wèn)題，因?yàn)槭褂眯碌牟牧虾吞祭w維不像玻璃纖維那么好使用。這是可以做，但是必須理解這種材料。對(duì)這個(gè)來(lái)說(shuō)，Pontis建議客戶使用的使用無(wú)損探傷，無(wú)損探傷在整個(gè)市場(chǎng)上在歐洲也是一個(gè)新的概念，也建議客戶學(xué)習(xí)這個(gè)無(wú)損探傷。這個(gè)是一個(gè)很昂貴的工具，但是可以保證葉片的質(zhì)量是20年，在目前為止現(xiàn)在沒(méi)有葉片的制造商可以保證這一點(diǎn)。如果需要有擔(dān)保，有保修的，要進(jìn)行保險(xiǎn)。葉片制造商使用NDEG無(wú)損探傷是很好的保險(xiǎn)公司可以參照的點(diǎn)。中國(guó)風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)制造商可能對(duì)葉片無(wú)損探傷感興趣。

　　簡(jiǎn)短的概述，關(guān)于中國(guó)海上風(fēng)電的市場(chǎng)。2015年原來(lái)的目標(biāo)是5GW，現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了500兆瓦左右，10%左右。這是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)很高的市場(chǎng)，有不同理由為什么這個(gè)目標(biāo)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。但是到最后可能沒(méi)有實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，因?yàn)檫@個(gè)當(dāng)中有很大風(fēng)險(xiǎn)。延誤的原因是補(bǔ)貼沒(méi)有到位，這個(gè)補(bǔ)貼上個(gè)月有一個(gè)好消息，政府發(fā)布了新的補(bǔ)貼電價(jià)，這個(gè)對(duì)海上市場(chǎng)是一個(gè)推動(dòng)力的。其他的一些是關(guān)于風(fēng)場(chǎng)選址和國(guó)家安全、漁業(yè)、運(yùn)輸?shù)鹊葐?wèn)題正在解決中。

　　有一些新的補(bǔ)貼政策，國(guó)家能源局發(fā)布了八毛五的補(bǔ)貼電價(jià)，這是全球最低的補(bǔ)貼，但是仍然是好消息。一些省級(jí)政府宣布會(huì)給一些補(bǔ)貼，在國(guó)家政策以外，上海會(huì)也給0.2元/度，上海臨港有一個(gè)100兆瓦的項(xiàng)目，是在政府發(fā)布了這些規(guī)則以后。還有其些省份也會(huì)提出一些類似，在0.85元的補(bǔ)貼電價(jià)上面，這是一個(gè)低位的補(bǔ)貼，但是省級(jí)政府會(huì)發(fā)布新的補(bǔ)貼政策。質(zhì)量是非常重要的。如果政府要是開發(fā)商按照這些補(bǔ)貼來(lái)工作的話，開發(fā)商必須得減少成本。

在歐洲和美國(guó)，Pontis在過(guò)去15到20年犯了很多錯(cuò)誤，分享一些從教訓(xùn)中學(xué)的一些東西。對(duì)未來(lái)規(guī)劃有一些更開放討論也許對(duì)中國(guó)公司有一些幫助。

　　降低成本而不影響質(zhì)量，對(duì)這個(gè)問(wèn)題來(lái)說(shuō)，有一些想法可以降低成本，直接或者間接的可以通過(guò)縮短制造周期，可以更換材料，一些分結(jié)構(gòu)材料可以更換，可以使用經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。從材料到工藝可以使用研究沒(méi)使用的材料，可以減少維修的時(shí)間，或者是葉片里面的違規(guī)的一些現(xiàn)象，不合格的一些現(xiàn)象。更短的制造時(shí)間意味著單位里面的葉片產(chǎn)出，可以減少維修成本，因?yàn)榫S修要很高的成本。

　　Pontis有一些軟件可以幫助模擬。在復(fù)合材料按里面的樹脂的流動(dòng)，使用一些特殊的材料。根據(jù)Pontis自己的經(jīng)驗(yàn)，可以預(yù)測(cè)這個(gè)物料是怎么樣流入材料里面，優(yōu)化和降低生產(chǎn)中的故障和失誤。Pontis在復(fù)合材料里面有25年經(jīng)驗(yàn)，知道怎么樣處理這些復(fù)雜的情況。Pontis進(jìn)行一些自己實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行工藝測(cè)試，確保提供的建議是大規(guī)模按照正確的方向執(zhí)行的。另外Pontis還有一些預(yù)制料的專利。

　　關(guān)于預(yù)制，Pontis公司使用了75米長(zhǎng)的6千瓦的海上風(fēng)電設(shè)計(jì)。Pontis使用一些融合的，注入的一些工藝，預(yù)制的工藝，可以降低制造的周期，可以至少50%。在這個(gè)昂貴的主模具上面，可以鋪上一層一層的玻璃纖維，可以使用重力讓材料自己滲入進(jìn)去。這個(gè)以后可以用在你的葉片上面，可以大大介紹里的生產(chǎn)周期削減50%以上。同時(shí)也能夠提高整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量，這是非常重要的一點(diǎn)。

　　當(dāng)然在這邊也有一些其他降低成本的相關(guān)方法，比如說(shuō)可以使用一些填充物，包括可以在這邊是比較有風(fēng)險(xiǎn)的做法。做75米葉片可以改變填充物，包括環(huán)氧材料改成聚酯。如果用聚酯的話，這時(shí)候可以做到更好的抗疲勞度的情況。同時(shí)，也可以很好的將原始的成本降低35%左右。也用更新的材料，比如說(shuō)高強(qiáng)玻纖的，同時(shí)也可以用一些模塊化的軸箱的一些部件。

　　首先討論一下模塊化的設(shè)計(jì)，這些模塊在中國(guó)有非常好的例子，同時(shí)在中國(guó)政府他也在刺激這些材料生產(chǎn)商能夠有這樣的生產(chǎn)工藝來(lái)要求自己。基本上中國(guó)的風(fēng)速是比較低的，所以這樣是的材料也非常好用。另外，可以在這樣一個(gè)葉片的尖上面可以加一些東西上去。Pontis在美國(guó)、歐洲都做過(guò)測(cè)試，可以降低整個(gè)重量，這個(gè)對(duì)運(yùn)輸來(lái)說(shuō)非常好的。

　　隨著時(shí)間的推移，還需要考慮一點(diǎn)，就是整個(gè)葉片的成本可能會(huì)增加，因?yàn)榭偟牟牧铣杀緯?huì)增加，但是其實(shí)總成本是降低的。因?yàn)檎麄€(gè)齒輪箱，包括軸承整個(gè)大小都會(huì)因?yàn)橹亓肯陆刀陆怠Ｋ钥偟膩?lái)說(shuō)下降因此需要做一個(gè)全盤性的考慮。在以后不要簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單來(lái)考慮葉片本身成本是不是下降，而是要看所有的成本。

　　最后，在某些地方不會(huì)降低質(zhì)量反而會(huì)加強(qiáng)質(zhì)量。當(dāng)然海上風(fēng)電這個(gè)市場(chǎng)是非常高風(fēng)險(xiǎn)的市場(chǎng)，這個(gè)行業(yè)內(nèi)的企業(yè)都必須能夠降低成本，但是一定要保證質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō)計(jì)劃壽命是20年，如果是這20年就有任何問(wèn)題的話，這肯定是最不想要的事情。