高强度碳纤维风机叶片项目建议书

1、年产1000套高强度碳纤维风力发电机叶片项 目 建 议 书编制单位： 策划编制人： 编制时间： 一、总论1、项目名称年产1000套高强度碳纤维风力发电机叶片项目2、项目依托单位概况3、拟建地点 4、建设内容与规模项目计划占地面积150亩，新建车间6万平米，新增设备125台套。5、建设年限 本项目的建设期限为00。6、概算投资 本项目总投资10亿元，企业自由资金2亿元，计划项目贷款5亿元，其余3亿元由企业通过再融资解决。7、效益分析 项目达产后，年实现生产风力发电机叶片1000套，实现销售收入40亿元，利税10亿元，并可为300人解决就业问题。二、项目建设的必要性和条件1、建设的必要性分析能源是

2、经济社会发展的重要物质基础，要实现2020年我国gdp翻两番的宏伟目标和国民经济的持续高速增长，仅靠常规能源难以解决能源和电力短缺。占电力供应70%的煤电燃料煤炭，探明的剩余开采储量为1390亿t，按2003年开采速度16.67亿t/a，仅能维持83a，还将带来严重的环境污染。我国的石油资源不足，天然气资源也不够丰富，天然铀资源短缺。我国水能资源经济可开发量为4.02亿kw，年发电量1.7万亿kw·h，再经过2030a的开发，70%左右将被开发完，仅靠水能是解决不了我国电力短缺的。我国的风能资源十分丰富，根据国家气象局估计，我国10m高度以内可开发利用的地表风电能源约为10亿kw，其

3、中陆地2.5亿kw，海上7.5亿kw，如果扩展到5060m以上高度，风力资源将有望扩展到2025亿kw。因此，风力发电是我国能源可持续发展的现实而重要的选择。风电机组(主要指并网风电机组)是风力发电的核心设备，风电机组的生产和制造水平也是反映一个国家风电发展水平的重要因素，因此由进口转化为国产，可大大降低风电厂的投资，从而有力地促进风电的快速发展， 为寻求新的增长点并提升产品的国际影响力，国内主要的风电机组制造商已明确制定海外市场战略，截止2010年底，已经先后有华锐风电、金风科技、上海电气、江苏新誉、保定惠德、华仪风能、明阳风能、金风科技、瑞祥（a-power）、国电联合、东方电气（杭州）新

4、能源公司、三一电气13家企业向外国出口了风电整机设备。目前，虽然我国整机制造企业进军国际市场尚处在初期发展阶段，但随着国内整机厂商的技术研发水平和产品品质的逐步提高，参与国际市场竞争的空间较大。2009-2010年我国大型风电整机出口情况表序号企业名称出口台数容量（mw）出口国家1华锐风电1015印度（2009）2金风科技34.5美国（2009）3上海电气56.25英国泰国（2009）4江苏新誉23英国泰国5保定惠德1010美国（2008）6华仪风能43.12智利（2008）7明阳风能11.5美国（2010）8金风科技64.5古巴（2010）9瑞祥（a-power）12.05美国（2010）1

5、0国电联合69美国（2010）11三一电气510美国（2010）数据来源：cweea2010-2011年国内外风电产业发展报告风电机组投资占总投资的60%80%。风力发电机主要部件有叶片、齿轮箱、发电机、控制系统、变流器、塔架、偏航系统、轮毂、变桨系统和主轴等几部分组成。风力发电机叶片(简称风机叶片)技术是风力发电机组的核心技术，叶片的翼型设计、结构形式，直接影响风力发电装置的性能和功率，是风力发电机中最核心的部分。由于风机叶片的尺寸大、外形复杂，并且要求精度高、表而粗糙度低、强度和刚度高、质量分布均匀性好等，使得叶片技术成为制约风力发电大力发展的瓶颈。风力发电机组中各部分零部件占总装机成本的

6、比例部件名称占总成本比例部件名称占总成本比例部件名称占总成本比例叶片23.3%塔筒18.9%齿轮箱16.2%变流器7.3%控制器5.0%变桨系统3.9%变压器3.59%发电机3.4%轮毂3.0%机架2.8%主轴2.2%偏航2.0%机舱罩1.9%热交换系统1.3%轴承1.22%螺栓1.04%电缆0.96%制动系统0.6%从上表中可以看出，在所有的组成部分中，叶片所占的成本高达23.3%，产业发展潜力巨大，市场强劲广阔。按叶片造价在总机中占1/4成木计算，未来15年中国风机叶片的国内市场规模将超过500亿元。“十一五”规划明确提出，新建风电场的风机叶片等风电设备的国产化率必须达到70%以上。可见，

7、国内风机叶片市场前景非常广阔。这必将给国内风机叶片制造业的发展带来巨大机遇。 风力发电机叶片制造材料比例目前国外风机叶片大量采用复合材料制造，并向大型化、低成木、高性能、轻量化、多翼型、柔性化方向发展。而国内的风机叶片尚处于起步阶段，离高性能叶片的要求还相距甚远。现有制造并销售叶片的规模和质量，远远不能满足国内叶片市场发展的需求。同时大功率风机的叶片设计，技术含量高，开发难度大，随着材料科学的发展，碳纤维材料由于其重量轻，强度大等优点，逐步成为行业发展的主流，但存在依赖于进口严重。因此，大力增加研究和开发技术上的投入，因此突破风机叶片技术的瓶颈限制，大力开发风电能源，对于缓解我国将来的能源危机

8、，具有战略意义。综合以上分析，项目的建设十分必要。2、建设条件分析三、建设规模项目计划占地面积150亩，新建车间6万平米，购置德国huk树脂混合机、德国托马斯真空系统、美国mts疲劳试验机等先进设备125台套。四、技术方案、设备方案和工程方案1、生产方法风机叶片材料的发展风机叶片材料的强度和刚度是决定风力发电机组性能优劣的关键。目前，风机叶片所用材料已由木质、帆布等发展为金属(铝合金)、玻璃纤维增强复合材料(玻璃钢)、碳纤维增强复合材料等，其中新型玻璃钢叶片材料因为其重量轻、比强度高、可设计性强、价格比较便宜等因素，开始成为大中型风机叶片材料的主流。然而，随着风机叶片朝着超大型化和轻量化的方向

9、发展，玻璃钢复合材料也开始达到了其使用性能的极限，碳纤维复合材料(cfrp)逐渐应用到超大型风机叶片中，因此，本项目的风力发电机主轴采用新型的高强度碳纤维材料生产。2、工艺流程大型风机叶片采用的工艺目前主要有2种:开模手工铺层和闭模真空浸透。用预浸料开模手工铺层工艺是最简单、最原始的工艺，不需要昂贵的工装设备，但效率比较低，质量不够稳定，通常只用于生产叶片长度比较短和批量比较小的时候;闭模真空浸透技术被认为效率高、成木低、质量好，因此为很多生产单位所采用。本项目技术工艺采用闭模真空浸透工艺制备风机叶片时，首先把增强材料铺覆在涂覆硅胶的模具上，增强材料的外形和铺层数根据叶片设计规定，在先进的现代

10、化工厂，采用专用的铺层机进行铺层，然后用真空辅助浸透技术输入基体树脂，真空可以保证树脂能很好地充满到增强材料和模具的每一个角落。真空辅助浸透技术制备风机叶片的关键有：（1）优选浸透用的基体树脂，特别要保证树脂的最佳粘度及其流动特殊性。（2）模具设计必须合理，特别对模具上树脂注入孔的位置、流道分布更要注意，确保基体树脂能均衡地充满任何一处。（3）工艺参数要最佳化，真空辅助浸透技术的工艺参数要事先进行实验研究，保证达到最佳化。固化后的叶片由自动化操纵的设备运送到下一道工序，进行打磨和抛光等。由于模具上涂有硅胶，叶片不再需要油漆。此外还必须注意，在工艺制造过程中，尽可能减少复合材料的孔隙率，保证增强纤维在铺放与成型过程中保持平直，是获得良好力学性能的关键。五、产品方案本项目达产后，将形成以下三种型号的产品：1、叶片规格37米，主要用于中国主流机型1.5兆瓦风力发电机的装配。 2、叶片规格39米，主要用于2.0兆瓦风力发电机的装配。 3、叶片规格54米，主要用于4.5兆瓦风力发电机的装配。 六、效益分析本项目达产后，可实现销售收入40亿元，利税10亿元，同时可以为300人解决就业问题，将显著提高我国风力发电机叶片制造行业的整体水平，促进风电行业的健康、快速发展。七、结论风力发电的发展