國家能源風(fēng)電葉片研發(fā)中心

國家能源局于2009年11月正式批準(zhǔn)成立了“國家能源風(fēng)電葉片研發(fā)中心”（以下簡稱“研發(fā)中心”），研發(fā)中心依托中國科學(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；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)世界級的風(fēng)電葉片研發(fā)中心及公共實驗平臺；四是成為國際知名的風(fēng)電葉片檢測中心；五是成為風(fēng)電葉片研究與制造領(lǐng)域有影響的國際合作科研平臺，并成為國際重要的風(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，基礎(chǔ)設(shè)施和試驗平臺建設(shè)等取得了重要進展。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)濟開發(fā)區(qū)，并已舉行了簽約儀式，目前籌建工作正在進行中。在實驗平臺建設(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時湍流度為0.156。購置了2套風(fēng)電葉片無損檢測設(shè)備，通過超聲技術(shù)可以對葉片缺陷進行檢測；購買了2套現(xiàn)場檢測設(shè)備，安裝于正在運行的風(fēng)機上，對實際運轉(zhuǎn)過程中的風(fēng)電機組及葉片進行性能測試，得到大量的實際運行數(shù)據(jù)，確保風(fēng)電葉片質(zhì)量并滿足葉片設(shè)計和使用要求。

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特色的風(fēng)電葉片設(shè)計開發(fā)體系，開展葉片研究、設(shè)計、制造、試驗的理論、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)電葉片檢測技術(shù)體系與檢測標(biāo)準(zhǔn)研究等方面已在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平，葉片設(shè)計技術(shù)方面已經(jīng)達(dá)到國際先進水平。一是積極參與國家級科研課題研究，研發(fā)中心先后主持參加了“大型風(fēng)電葉片風(fēng)能吸收機理及氣彈穩(wěn)定性若干基礎(chǔ)問題的研究”、“大尺寸預(yù)彎式風(fēng)電葉片的設(shè)計技術(shù)”、“風(fēng)力機先進翼型族設(shè)計及實驗”、“3.0MW海上風(fēng)電葉片的研發(fā)”等國家級研究課題，并發(fā)表論文50余篇，申請專利32項，其中發(fā)明專利15項。二是在大型風(fēng)電機組葉片三維設(shè)計研究領(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，并已實現(xiàn)該型號葉片的批量化生產(chǎn)。具有自主知識產(chǎn)權(quán)的1.5MW40.3m葉片也已通過國際認(rèn)證機構(gòu)TUV SUD的試驗見證，并實現(xiàn)批量生產(chǎn)。同時，已向德國Nordex公司進行了1.5MW42.8m葉片的設(shè)計技術(shù)轉(zhuǎn)讓，該型號葉片適用于低風(fēng)速和高海拔地區(qū)。三是在風(fēng)電機組葉片檢測技術(shù)及檢測標(biāo)準(zhǔn)研究領(lǐng)域，研發(fā)中心已在風(fēng)電葉片損傷機理、葉片檢測理論、葉片檢測技術(shù)等方面開展了多項科研工作。已完成大型葉片靜力試驗、模態(tài)試驗、疲勞試驗等部分檢測內(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級等風(fēng)電葉片的檢測工作，檢測工作滿足相關(guān)認(rèn)證要求；完成了相關(guān)技術(shù)報告多份，發(fā)表相關(guān)論文十余篇，并結(jié)合檢測與設(shè)計技術(shù)申請多項專利。四是在先進風(fēng)力機專用翼型研究領(lǐng)域，研發(fā)中心完成了CAS-W1-XXX系列翼型的設(shè)計，翼型族包含11個厚度的翼型，最大相對厚度的范圍為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)洞試驗工作，試驗結(jié)果顯示部分翼型氣動性能達(dá)到國際先進水平。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)洞實驗相結(jié)合的方式，開展兆瓦級智能葉片傳感器系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方案研究、智能葉片作動器系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方案研究以及智能葉片優(yōu)化控制策略研究等項基礎(chǔ)研究，與此同時，開展以技術(shù)推廣為目的的應(yīng)用研究，在此基礎(chǔ)上，進行葉片風(fēng)場掛機試驗，以進一步檢驗智能葉片設(shè)計的有效性和實用性。六是在海上風(fēng)電機組葉片開發(fā)研究領(lǐng)域，研發(fā)中心在深入調(diào)研大型海上風(fēng)力機葉片設(shè)計方法和特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合已經(jīng)掌握的1.5兆瓦風(fēng)力機葉片設(shè)計經(jīng)驗，初步確定了6MW海上風(fēng)力機葉片的總體參數(shù), 該項目已經(jīng)基本完成了葉片的鋪層及結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，下一步工作，將開展大厚度鈍尾緣葉片方案設(shè)計工作。

研發(fā)中心已建立了一支高水平的研究隊伍，技術(shù)力量雄厚。目前固定研究人員42人，其中中國科學(xué)院院士1人，高級專家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)家團隊，從事研發(fā)工作的外部專家12人，流動研究人員53人（包括博士后、博士研究生、碩士研究生）。研發(fā)中心為引進的人才提供寬松的工作環(huán)境和經(jīng)濟與政策支持，鼓勵引進人員建立本研究方向的研究隊伍，獨立承擔(dān)科研任務(wù)參與社會競爭。研發(fā)中心積極開展國內(nèi)外合作，先后與中國科學(xué)院力學(xué)所、北京航空航天大學(xué)、中國直升機設(shè)計研究所、華北電力大學(xué)、鑒衡認(rèn)證中心及中國船級社科研中心等單位進行了合作。與荷蘭能源中心、荷蘭復(fù)合材料公司、丹麥科技大學(xué)、美國可再生能源研究中心等研究機構(gòu)建立了長期的合作關(guān)系，與CTC、ECN、AeroDyn等多家國外著名風(fēng)電企業(yè)和研究機構(gòu)進行了廣泛的交流合作，2011年成功主辦了“海上風(fēng)能與海洋能國際會議”。研發(fā)中心還先后參與了國家發(fā)改委、能源局、科技部、自然科學(xué)基金委、中國科協(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)，通過研制開發(fā)新型葉片及相關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)，促進我國風(fēng)電行業(yè)自主創(chuàng)新能力的提升；通過國際一流的實驗條件和關(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，同時開展風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域的技能和管理培訓(xùn)，擴大產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模；通過與國外同類機構(gòu)、大學(xué)或科研院所，共同探討風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域問題，加強交流與合作，積極借鑒國外先進技術(shù)和經(jīng)驗，擴大中心的國際影響力。