風電葉片不僅是將風能轉(zhuǎn)化為機械能的重要部件之一，也是獲取較高風能利用系數(shù)和經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)。設(shè)計、制造以及運行狀態(tài)的好壞直接影響到整機的性能和發(fā)電效率，故有業(yè)界專家將之比喻為風機的“靈魂”。
風電葉片大型化趨勢日益顯現(xiàn)
隨著風機大型化趨勢愈發(fā)明顯，大型風機葉片也被看作是衡量企業(yè)技術(shù)實力的標志之一。在研究大型風電葉片技術(shù)層面，歐美國家走在前列，而我國的整體競爭力也在日益增強。
以全球知名風電葉片制造商LM為例，據(jù)了解，目前全球正在運轉(zhuǎn)的風機葉片中約三分之一是該公司的產(chǎn)品。不斷延伸風機葉片的長度似是該公司的主攻方向之一，該公司曾分別于2004年、2011年憑借著60米和73.5米的葉片長度創(chuàng)下了世界紀錄。
早前，據(jù)LM官網(wǎng)早前報道稱，LM和Adwen公司正合力打造全球大的風力發(fā)電機——— "AD8-180"，發(fā)電機組包括三片長達88.4米的葉片和風機，風輪直徑長達180米，完建后的單座裝機容量為8兆瓦，將能保障1萬戶居民家庭供電。這不僅使之成為全球大的風力發(fā)電機，也成為了全球大的人造機械建筑物之一。
目光回到國內(nèi)。就我國風電葉片制造水平而言，業(yè)內(nèi)專家表示，我國風電葉片行業(yè)經(jīng)過近三十年的發(fā)展，從無到有，規(guī)模從小到大，目前已經(jīng)逐步形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。另外，隨著我國風電"風馳電掣"般的發(fā)展和技術(shù)進步，一批風機葉片廠家通過引進、消化、吸收以及在此基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新，目前已經(jīng)突破了核心技術(shù)壟斷，實現(xiàn)了關(guān)鍵原材料本地化，整體競爭力日益強盛。
目前，我國主要的風電葉片生產(chǎn)企業(yè)有中材科技、中復(fù)連眾、中航惠騰、時代新材、洛陽雙瑞、重慶通用、東泰、中科宇能、上玻院等。另外，明陽風電、聯(lián)合動力等整機企業(yè)也自產(chǎn)葉片。
但專家提醒，我國雖在風機葉片上取得長足進步，但在設(shè)計水平上仍有諸多問題亟待完善。業(yè)內(nèi)專家指出，包括葉片在內(nèi)的整個風電產(chǎn)業(yè)早期技術(shù)都是通過國外引進然后自行消化吸收而來，我國風電葉片受空氣動力學研究和結(jié)構(gòu)研究等諸多因素限制，導(dǎo)致整體設(shè)計水平上差強人意，缺乏國際競爭力。令人鼓舞的是，早前國家發(fā)展改革委和國家能源局下發(fā)的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃 (2016~2030年)》(以下簡稱《計劃》)就將100米及以上風電葉片列為未來風電技術(shù)創(chuàng)新點突破目標。
《計劃》明確指出，未來將研究100米級及以上葉片三維設(shè)計方法與設(shè)計體系、葉片載荷與破壞機理和優(yōu)化校核方法，以及基于葉片氣彈、輕量化結(jié)構(gòu)、和新材料技術(shù)相結(jié)合的一體化設(shè)計技術(shù);研究100米級及以上葉片結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計技術(shù)、葉片碳-玻材料混雜及鋪層優(yōu)化設(shè)計技術(shù);研制100米級及以上大型海上風電機組葉片，研究大型葉片測試技術(shù)，推動具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列化風電葉片產(chǎn)業(yè)化。
業(yè)內(nèi)專家分析指出，隨著風機整機功率的提升，未來風電葉片大型化、低成本、輕量化、多翼型、柔性化趨勢將更加明顯。
