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中国风电产业傲娇全球,原料轻木却只能靠进口!自己能搞定吗?行

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-02-10   来源:风电设备   作者:风电齿轮箱   浏览次数:131
核心提示:提起中国的风电产业,可以说傲娇全球,领先世界,风力发电需要的全部原材料咱们自己在国内几乎都能生产,但是有一种材料我们生产不了,只能靠进口,你知道是什么吗?直接上答案:轻木。估计很多人都没听说过“轻木”这个词,玩航模的朋友可能会熟悉,难道风力发电机组也需要它吗?带着这个疑问我们来深度了解一下。01风机扇叶的结构我们常看到的风电机组就是一个高高的杆上带着一个大扇叶,扇叶在专业上叫叶片,靠它来接受风能,再转化成电能。风力发电机组大小不同,叶片的形式也不同。小型的风力发电机叶片通常采用整块的优质的木材加工而成,在

   

提起中国的风电产业,可以说傲娇全球,领先世界,风力发电需要的全部原材料咱们自己在国内几乎都能生产,但是有一种材料我们生产不了,只能靠进口,你知道是什么吗?直接上答案:轻木。
估计很多人都没听说过“轻木”这个词,玩航模的朋友可能会熟悉,难道风力发电机组也需要它吗?带着这个疑问我们来深度了解一下。
01风机扇叶的结构我们常看到的风电机组就是一个高高的杆上带着一个大扇叶,扇叶在专业上叫叶片,靠它来接受风能,再转化成电能。
风力发电机组大小不同,叶片的形式也不同。
小型的风力发电机叶片通常采用整块的优质的木材加工而成,在表面涂上保护漆。
有的叶片还会采用玻璃纤维或其它复合材料做蒙皮,效果会更好。
但是大、中型的风机如果使用木质叶片时,整块的优质木料不好找,就用多块纵向木条用胶粘连在一起,这里的木条就是优质木材制作的层压木。
有些木质叶片的翼型前端还会采用层压木,但是后缘部分会采用质量很轻的材料,表面再包覆上玻璃纤维形成整体,这样做最大的好处是减轻叶片的整体质量,使翼型重心前移,这样可以减少叶片转动时产生的不良振动。
那什么材料既轻又结实呢?优选的材料就是轻木。
但是,轻木我们不生产。
这里暂且按下不表,一会重点提到。
既然轻木我们不生产,那只剩下两条路可以走,要么进口轻木,要么改变翼型选材,于是产生了以下几种中空的翼型。
比如有的叶片用一根金属管做受力梁,用蜂窝结构做中间的填充物,外面再包上一层玻璃纤维,有些中型机组叶片用金属挤压成型件,或用玻璃纤维、环氧树脂抽压成型,不过这种缺点也很明显,就是整个叶片难以实现宽度、厚度的渐缩形状,也就是叶片横断面不能改变,效率降低。
为了更经济,有些小型风电机组甚至内部只用管梁,再在外部配合具有气动外形的厚玻璃纤维蒙皮制成。
铝合金挤压成型的风机叶片02大中型机组叶片多选用轻木通过对风电机组叶片的翼型介绍,大家可以看到在大中型风电机组的叶片中,选择轻木做填充物的占到很大比例,也有一部分采用高强度的复合材料。
为什么风电产业对轻木那么情有独钟呢?轻木的主要特点就是质轻,是世界上已知最轻的商品用材,比重仅为0.10~0.20 克/立方厘米,而且具有较好的强度,隔音和隔热性能特别好,是制造风力发电机叶片的最好原料。
轻木又称巴沙木,原产于南美洲的赤道热带地区,这里气候炎热,常年无台风,多分布在厄瓜多尔、委内瑞拉、秘鲁、巴西等国,其中厄瓜多尔的产量占世界首位。
在古代南美洲,当地土著多用轻木做木筏用于水上运输,后来被用于飞机制造和航空模型。
二战期间美国就用轻木打造出了质量上乘的战斗机。
到了现代,轻木的用途进一步拓展,人们发现用它制作风电机组的叶片效果特别好。
因为这种材料既轻又坚固,人们把轻木和尼龙丝结合起来,做成轻木夹芯板,还能够弯曲成型,在外面涂覆上玻璃纤维布及高强度环氧树脂,固结以后叶片的强度比轻木本身提高30倍。
如果制作成长度40~60米的风电叶片,可以达到15年内免维修。
据了解,为了碳达峰和碳中和的目标,我国近年来及今后一段时间都会大力发展风电这种清洁能源,仅仅目前我国每年风电机组制造就需要进口轻木高达100万方,由此造成近两年轻木的价格飙升。
据了解,一条100米长的风电机组叶片,大概要用到1229公斤的轻木。
03我国也能自己种轻木既然轻木的需求量那么大,我们就不能自己种植吗?其实我国早在上世纪60年代中期就曾试种过。
考虑到它的原产地在南美洲赤道地区,我国就选择在海南试种,但是海南有台风,轻木不能成活,就失败了。
之后在广东、广西和福建等地试种,但是这些地方到了冬天可能出现极端低温天气,大多没成功,只在阳江、凭祥、漳州等局部南向坡地有种植成功。
不过,在云南西双版纳的低海拔地区试种终于成功了,这里温度适宜,而且没有台风骚扰,于是开始推广种植。
轻木这种热带植物,只要条件适宜,生长得特别快,一年可以长到6米高,胸径8~12厘米,到第4年就能长到15~25米,胸径30~40厘米。
这样4~5年就能采伐利用。
轻木植株虽然西双版纳气温和降水会比南美洲的厄瓜多尔都差一些,所以生长速度会慢一些,但是有利就有弊,在我国西双版纳养成的轻木密度会更高,也符合制造风电机组叶片的标准。
而且省去了跨洋运费,也许会更有竞争力。
据了解,2020年到2021年,我国已在西双版纳地区种植了大约4平方公里的轻木,如果顺利的话,4~5年后就能成材。
我国有一个商业性轻木种植园正在计划扩大轻木的种植范围,力争能够满足未来我国风电产业需求的10%。

 
关键词: 风电招聘 节能风电
 
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