國(guó)家能源風(fēng)電葉片研發(fā)中心

國(guó)家能源局于2009年11月正式批準(zhǔn)成立了“國(guó)家能源風(fēng)電葉片研發(fā)中心”（以下簡(jiǎn)稱“研發(fā)中心”），研發(fā)中心依托中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所建設(shè),其建設(shè)目標(biāo)為：一是建設(shè)兆瓦級(jí)以上大型及超大型風(fēng)電葉片核心技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新平臺(tái)；二是為風(fēng)電葉片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供核心技術(shù)和裝備；三是建設(shè)世界級(jí)的風(fēng)電葉片研發(fā)中心及公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；四是成為國(guó)際知名的風(fēng)電葉片檢測(cè)中心；五是成為風(fēng)電葉片研究與制造領(lǐng)域有影響的國(guó)際合作科研平臺(tái)，并成為國(guó)際重要的風(fēng)電技術(shù)研究基地和高層次人才培養(yǎng)基地。

研發(fā)中心自成立以來(lái)，基礎(chǔ)設(shè)施和試驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)等取得了重要進(jìn)展。在基礎(chǔ)設(shè)施方面，研發(fā)中心與北京市延慶縣協(xié)商，最終確定將研發(fā)中心落戶在北京延慶縣八達(dá)嶺經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，并已舉行了簽約儀式，目前籌建工作正在進(jìn)行中。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)方面，研發(fā)中心完成了高品質(zhì)回流式低速風(fēng)洞建設(shè)，風(fēng)洞的最大風(fēng)速為41m/s，風(fēng)速為34.8m/s時(shí)湍流度為0.156。購(gòu)置了2套風(fēng)電葉片無(wú)損檢測(cè)設(shè)備，通過(guò)超聲技術(shù)可以對(duì)葉片缺陷進(jìn)行檢測(cè)；購(gòu)買了2套現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備，安裝于正在運(yùn)行的風(fēng)機(jī)上，對(duì)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的風(fēng)電機(jī)組及葉片進(jìn)行性能測(cè)試，得到大量的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，確保風(fēng)電葉片質(zhì)量并滿足葉片設(shè)計(jì)和使用要求。

研發(fā)中心積極開展科研開發(fā)和科技創(chuàng)新，已初步建立了具有中國(guó)特色的風(fēng)電葉片設(shè)計(jì)開發(fā)體系，開展葉片研究、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)的理論、技術(shù)和工藝研究，在風(fēng)能利用基礎(chǔ)理論研究、風(fēng)電葉片的開發(fā)研制及成果轉(zhuǎn)化，風(fēng)電葉片檢測(cè)技術(shù)體系與檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)研究等方面已在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先水平，葉片設(shè)計(jì)技術(shù)方面已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。一是積極參與國(guó)家級(jí)科研課題研究，研發(fā)中心先后主持參加了“大型風(fēng)電葉片風(fēng)能吸收機(jī)理及氣彈穩(wěn)定性若干基礎(chǔ)問(wèn)題的研究”、“大尺寸預(yù)彎式風(fēng)電葉片的設(shè)計(jì)技術(shù)”、“風(fēng)力機(jī)先進(jìn)翼型族設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)”、“3.0MW海上風(fēng)電葉片的研發(fā)”等國(guó)家級(jí)研究課題，并發(fā)表論文50余篇，申請(qǐng)專利32項(xiàng)，其中發(fā)明專利15項(xiàng)。二是在大型風(fēng)電機(jī)組葉片三維設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域，研發(fā)中心已完成1.5MW-3MW的系列葉片的研發(fā)，其中，已完成1.5MW38m葉片認(rèn)證，并已實(shí)現(xiàn)該型號(hào)葉片的批量化生產(chǎn)。具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的1.5MW40.3m葉片也已通過(guò)國(guó)際認(rèn)證機(jī)構(gòu)TUV SUD的試驗(yàn)見證，并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。同時(shí)，已向德國(guó)Nordex公司進(jìn)行了1.5MW42.8m葉片的設(shè)計(jì)技術(shù)轉(zhuǎn)讓，該型號(hào)葉片適用于低風(fēng)速和高海拔地區(qū)。三是在風(fēng)電機(jī)組葉片檢測(cè)技術(shù)及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)研究領(lǐng)域，研發(fā)中心已在風(fēng)電葉片損傷機(jī)理、葉片檢測(cè)理論、葉片檢測(cè)技術(shù)等方面開展了多項(xiàng)科研工作。已完成大型葉片靜力試驗(yàn)、模態(tài)試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)等部分檢測(cè)內(nèi)容的關(guān)鍵技術(shù)研究，并利用這些技術(shù)為多家葉片制造企業(yè)完成了MW級(jí)等風(fēng)電葉片的檢測(cè)工作，檢測(cè)工作滿足相關(guān)認(rèn)證要求；完成了相關(guān)技術(shù)報(bào)告多份，發(fā)表相關(guān)論文十余篇，并結(jié)合檢測(cè)與設(shè)計(jì)技術(shù)申請(qǐng)多項(xiàng)專利。四是在先進(jìn)風(fēng)力機(jī)專用翼型研究領(lǐng)域，研發(fā)中心完成了CAS-W1-XXX系列翼型的設(shè)計(jì)，翼型族包含11個(gè)厚度的翼型，最大相對(duì)厚度的范圍為15%-60%。所有翼型的臨界失速攻角在15°—18.5°范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)攻角在5°—9.5°范圍內(nèi)。該系列翼型已經(jīng)在西北工業(yè)大學(xué)完成了風(fēng)洞試驗(yàn)工作，試驗(yàn)結(jié)果顯示部分翼型氣動(dòng)性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。五是在新概念智能葉片研究領(lǐng)域，研發(fā)中心采用數(shù)值模擬與風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式，開展兆瓦級(jí)智能葉片傳感器系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案研究、智能葉片作動(dòng)器系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案研究以及智能葉片優(yōu)化控制策略研究等項(xiàng)基礎(chǔ)研究，與此同時(shí)，開展以技術(shù)推廣為目的的應(yīng)用研究，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行葉片風(fēng)場(chǎng)掛機(jī)試驗(yàn)，以進(jìn)一步檢驗(yàn)智能葉片設(shè)計(jì)的有效性和實(shí)用性。六是在海上風(fēng)電機(jī)組葉片開發(fā)研究領(lǐng)域，研發(fā)中心在深入調(diào)研大型海上風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)方法和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合已經(jīng)掌握的1.5兆瓦風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，初步確定了6MW海上風(fēng)力機(jī)葉片的總體參數(shù), 該項(xiàng)目已經(jīng)基本完成了葉片的鋪層及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，下一步工作，將開展大厚度鈍尾緣葉片方案設(shè)計(jì)工作。

研發(fā)中心已建立了一支高水平的研究隊(duì)伍，技術(shù)力量雄厚。目前固定研究人員42人，其中中國(guó)科學(xué)院院士1人，高級(jí)專家9人，博士11人。研發(fā)中心組成了由9人構(gòu)成的首席科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，從事研發(fā)工作的外部專家12人，流動(dòng)研究人員53人（包括博士后、博士研究生、碩士研究生）。研發(fā)中心為引進(jìn)的人才提供寬松的工作環(huán)境和經(jīng)濟(jì)與政策支持，鼓勵(lì)引進(jìn)人員建立本研究方向的研究隊(duì)伍，獨(dú)立承擔(dān)科研任務(wù)參與社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)。研發(fā)中心積極開展國(guó)內(nèi)外合作，先后與中國(guó)科學(xué)院力學(xué)所、北京航空航天大學(xué)、中國(guó)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所、華北電力大學(xué)、鑒衡認(rèn)證中心及中國(guó)船級(jí)社科研中心等單位進(jìn)行了合作。與荷蘭能源中心、荷蘭復(fù)合材料公司、丹麥科技大學(xué)、美國(guó)可再生能源研究中心等研究機(jī)構(gòu)建立了長(zhǎng)期的合作關(guān)系，與CTC、ECN、AeroDyn等多家國(guó)外著名風(fēng)電企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了廣泛的交流合作，2011年成功主辦了“海上風(fēng)能與海洋能國(guó)際會(huì)議”。研發(fā)中心還先后參與了國(guó)家發(fā)改委、能源局、科技部、自然科學(xué)基金委、中國(guó)科協(xié)及中科院“十二五”期間風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的政策咨詢及科研規(guī)劃等起草工作，為國(guó)家制定風(fēng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供了有益的建議。

研發(fā)中心今后將根據(jù)《國(guó)家能源科技“十二五“規(guī)劃》的發(fā)展目標(biāo)和任務(wù)要求，進(jìn)一步開展風(fēng)能利用關(guān)鍵技術(shù)及新技術(shù)開發(fā)，主要攻關(guān)新一代風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的“瓶頸”技術(shù)，通過(guò)研制開發(fā)新型葉片及相關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)，促進(jìn)我國(guó)風(fēng)電行業(yè)自主創(chuàng)新能力的提升；通過(guò)國(guó)際一流的實(shí)驗(yàn)條件和關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)，為風(fēng)電行業(yè)培養(yǎng)專業(yè)型技術(shù)人才，同時(shí)開展風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域的技能和管理培訓(xùn)，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模；通過(guò)與國(guó)外同類機(jī)構(gòu)、大學(xué)或科研院所，共同探討風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域問(wèn)題，加強(qiáng)交流與合作，積極借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，擴(kuò)大中心的國(guó)際影響力。