三菱重工從1982年開(kāi)發(fā)最初的商業(yè)用風(fēng)力發(fā)電機(jī)(300kW級(jí))以來(lái),又陸續(xù)將450kW、600kW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)投入了市場(chǎng)。2003年開(kāi)發(fā)了具有世界一流性能水平的MWT-1000A,至2004年末世界各地共有約1800臺(tái)三菱制風(fēng)力發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)。2006年預(yù)計(jì)推出2400kW級(jí)超大型、高性能風(fēng)力發(fā)電機(jī)(已經(jīng)實(shí)現(xiàn)—譯者注)。各類(lèi)別風(fēng)力發(fā)電機(jī)所用葉片的比較參見(jiàn)圖2。

為盡量減輕重量,葉片材料使用玻璃纖維強(qiáng)化塑料(GFRP)。比較典型、與各級(jí)別風(fēng)力發(fā)電機(jī)相匹配的葉片其長(zhǎng)度有12米(250~300kW級(jí)風(fēng)機(jī)用)、18~20米(450~600 kW級(jí)風(fēng)機(jī)用)、27~30米(1000 kW級(jí)風(fēng)機(jī)用)、36米(2000 kW級(jí)風(fēng)機(jī)用)等三種(原文如此—譯者注)。2005年末三菱重工完成了與2400kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)相匹配的長(zhǎng)度超過(guò)40米的超大型葉片的制作。
對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片,一般來(lái)說(shuō)小型機(jī)用時(shí)要從成本優(yōu)先考慮,較多地采用手工鋪層法制作。而大型機(jī)的葉片對(duì)剛、強(qiáng)度要求較高,必須采用高壓釜法(預(yù)浸料成型法)或VaRTM 成型法。從制作面積大、有一定壁厚要求等方面考慮,許多生產(chǎn)廠采用了VaRTM 成型法。
三菱重工在制作長(zhǎng)度超過(guò)20米的大型葉片時(shí)使用VaRTM 成型法。圖3顯示了用VaRTM 成型法制作FRP葉片的情形。 用這種方法在制作長(zhǎng)寬為30米×2.5米、最大厚度120毫米的葉片外皮時(shí),只經(jīng)過(guò)一次注入即能夠完成成型。另外,由于使用了低粘度樹(shù)脂并配置了多條樹(shù)脂注入管線,使樹(shù)脂注入及浸漬時(shí)間縮短,是一種生產(chǎn)效率較高的葉片制造技術(shù)。

葉片用的FRP成型樹(shù)脂和強(qiáng)化纖維必須有足夠的強(qiáng)度并適合于VaRTM方法成型,因此使用了具有熱硬化性的樹(shù)脂以及玻璃纖維的基材。