风力发电场岗位职责汇编

江苏联能风力发电有限公司岗位职责汇编（试行）江苏联能风力发电有限公司编印总经理岗位职责1、全面负责安全生产、经营、技术、行政管理工作；组织完成集团下达的各项技术经济指标和其他工作。2、贯彻执行国家的方针、政策，遵守国家法律、法令；维护集团、本厂的利益。3、加强人本管理，充分发挥和调动员工积极性，保持设备的完好率，使现有设备发挥更大效率，提高经济效益。4、围绕安全生产、技术进步和经济工作，培养和不断提高员工素质和管理水平。5、加强安全生产、经营、技术管理和经济核算，不断降低人、财、物消耗和生产成本。6、加强基础建设，组织建立健全各项规章制度，制订年度各项计划、发展规划和目标。7、定期召开厂务会、安全生产分析会、经济分析会，对安全生产、经济建设、各层领导聘任等重大问题进行研究和决策。8、关心员工生活，在发展生产的基础上，不断改善员工文化物质生活。9、负责人员的遴选和聘用。副总经理岗位职责1、在总经理的领导下，全面负责电量的营销工作。2、组织制定本厂的安全生产措施，定期进行安全生产检查，主持召开安全情况分析会和定期与不定期的安全生产例会，及时确定解决安全生产中存在的问题。3、组织协调好电力部门和地方各职能部门关系，保证电场安全正常的发电和供电，使现有设备发挥更大效益。4、负责制定电场的月度和年度生产计划，及时向总经理提供执行情况。5、深入现场，组织检查各部门完成生产任务情况，协调部门工作，解决生产中的问题。6、负责组织对全厂员工的绩效考评工作，提出奖罚措施，并组织实施，以提高员工的工作积极性和主动性，创造出更好的经济效益。7、加强生产管理，控制生产成本。8、协调借用技术单位间的关系，并负责线路维护、风机观测等委托工作的管理。9、负责和实施企业发展规划，广开经济门路，扩大经营规模，提高经济效益。总工兼生技部经理岗位职责1、在总经理的领导下，负责落实和实施生产计划；主持生产技术部全面工作，负责安全生产、设备技术改造、生产管理和技术管理工作。2、贯彻“安全第一，预防为主”的方针，落实反事故措施；负责做好电场的安全监察工作，加强职工的安全意识教育，建立和完善有关安全的各种规章制度，建立安全网络组织，开展日常的安全监督工作。3、贯彻执行国家有关技术标准和电厂技术管理标准。组织编制机电设备的大、小修计划及实施的技术措施，督促做好大修总结，审核试验报告；负责设备可靠性管理。4、组织拟定、审核本厂的生产文件和技术文件，制订、完善生产和各种技术管理制度。5、组织召开生产会议，检查布置生产和安全工作。组织有关事故、障碍和重大事故苗头的调查，按“电业生产事故调查规程”做好事故分析，按“三不放过”原则，从生产技术管理方面提出改进意见及落实执行。6、根据生产计划，机组运行情况，组织编制技术措施和技术改造计划，做好本厂技术准备工作。7、负责制订安全生产措施，定期进行安全检查。确保发电机组及其附属设备安全运行，制订巡回检查制度，加强设备消缺管理，做好设备的进级，消除三级设备，使设备的完好率达标。8、组织做好机组的大、小修计划和设备保养基础工作，保证机组的正常运转，提高设备完好率。9、负责本厂的技术业务培训工作，不断提高工程技术人员和员工的业务素质。10、定期召开本厂的有关生产技术分析会和技术攻关研讨会，提高本厂科学技术水平和先进技术的应用水平，确保正常的发供电。11、深入现场，组织检查各部门完成生产任务情况，协调部门工作，解决生产中的问题，及时组织处理生产中的设备缺陷。12、加强生产管理，控制生产成本。生技部副经理岗位职责1、认真贯彻执行国家有关电力生产技术方针、政策、规范和本厂技术管理标准，实施全厂生产技术管理职能。2、根据厂部下达的生产任务及技术经济指标，协助制定完成生产计划的技术措施，编制设备更新改造计划和实施方案。3、协助制定、修编本厂生产技术管理规程、制度，组织编制机组经济运行方式，开展运行分析及经济分析活动。审核编报生产运行统计数据。4、随时掌握设备运行情况，了解设备缺陷，及时督促处理，审查异常运行方案。5、负责制订调度计划，及时掌握天气变化和采取相应措施。6、负责生产物资和设备的计划采购和管理工作；做好技术档案的管理工作。7、协助完成地调和上级有关部门下达的各项任务。8、负责本部人员业务、劳动纪律管理工作；组织开展职工的技术培训和反事故演习，开展岗位练兵，提高职工的业务技术水平。9、完成厂领导交办的其他工作。安全专责岗位职责1、负责组织学习、宣传贯彻落实安全生产方针、政策、法令和有关安全、劳动保护等方面的命令、指示、通报等。2、负责监督、检查有关部门认真履行安全生产责任制，掌握安全生产动态，分析安全生产形势，及时向领导提出监察性意见。3、负责编制安全管理制度，审核现场安全工作（操作）规程。4、负责组织安全管理制度规程学习、考试和颁发安全合格证；审核工作票许可人、签发人。负责组织建立安全网络，定期组织安全情况分析、交流、布置、检查等；经常检查各部门安全活动情况及现场人员执行安全规章制度的情况。5、负责编制年、季度反事故措施计划和劳动保护安全措施计划，经厂部批准后，负责监督检查执行情况。6、负责制订安全大检查计划，根据安全生产趋势，季节性特点（防台、防汛、防雷、防高温、防冻、防火、防小动物等），组织开展各种不同中心内容的群众性安全大检查和季节性反事故活动。7、负责监督反事故演习计划的实施。8、负责检查生产现场和生产作业安全措施，发现问题及时通知相关部门整改处理。9、负责制订特殊项目的安全措施和审批外包工程的安全措施，会审一级火区动火作业申请单。10、负责对新进各类人员和外来实习人员的入厂安全教育和考试；负责换岗工人的特殊工种人员相应的安全教育。11、负责做好事故及各类异常情况的调查工作，按照“三不放过”原则处理事故及各类异常。及时编写事故调查报告，并做好资料积累工作。12、负责做好工作票、操作票合格率和安全生产统计报表的填写。二次专责岗位职责1、在生产技术部经理的指导下，当好生产技术参谋，主要负责电气设备的安全、生产、技术及其管理工作。2、努力钻研科学技术，不断接受继续教育，不断提高独立解决问题的能力和生产技术管理水平3、深入现场，了解设备运行、检修和试验情况，掌握各项技术经济指标的完成情况，提出设备改进措施。4、组织研究电气设备和生产技术问题，研究新技术，提出改造挖潜建议，攻克技术难关。5、负责提出主设备及其辅助设备年、季、月度的生产计划；编审检修进度、材料计划、备品备件计划、拟定改进工程、试验方案、反事故措施计划及有关技术设计、技术措施等。6、负责审核提交的检修技术记录、技术总结、试验报告、加工图纸、设计方案和技术措施等。7、协助制定岗位生产技术方面的规划，负责科研、技术革新和合理化建议等方面的管理工作。8、负责设备大小修的技术检查、指导和质量验收工作，并参加大修后设备的调整试验、试运行工作。9、定期审阅运行日记，及时了解设备缺陷及异常情况，提出处理措施。10、参加事故调查及安全生产分析会，并从技术上提出防范措施；参加设备评级工作，采取积极措施，提高设备完好率。11、审核本专业运行和检修规程及生产技术管理制度，指导基层运行维护人员的本专业工作；协助搞好对电气人员进行培训和技术考核工作。13、做好本专业各种设备的技术总结，建立台帐，积累资料及时归档。机械专责岗位职责1、在总工的指导下，当好生产技术参谋，在生产技术部经理的领导下主要负责全厂机械设备的运行、检修、维护、改造的技术管理工作。2、努力钻研科学技术，不断提高独立解决生产技术方面问题的能力和生产技术管理水平；负责解决水力机械运行、检修中的技术问题，不断提高运行、检修工艺水平；努力搞好安全生产，积极主动完成厂部下达的生产任务。3、经常深入了解全厂机械设备的运行、检修、维护、试验的情况，对于设备的缺陷及异常运行情况提出处理措施及办法，掌握各项技术经济指标的完成情况和厂下达的生产计划落实的完成情况，提出本专业范围的工作计划和设想。4、负责组织本专业范围的重大生产技术问题，研究新技术，提出设备改造挖潜建议和实施方案、措施、解决技术上的难点问题。5、负责提出本专业主要设备及其辅助设备年、季、月度的生产计划；审编检修进度、材料计划、备品加工、改进工程和试验方案，制定反事故措施计划及有关技术设计、技术措施。6、负责审核提交本专业范围内检修、运行、记录、技术总结、试验报告、加工图纸和技术方案，并对其不合理部分做出补充及修改意见。7、负责设备大小修的技术检查、指导、质量控制和质量验收工作，组织或参加大修后设备的调整试验、试运行工作。8、负责对本专业管理设备主辅机定期做出安全状况分析，参加设备评级工作，提高设备完好率，根据设备状况，及时提出保证安全生产的技术措施；负责全厂金属监督工作。9、负责审核或编写有关本专业的规程和生产管理制度；协助搞好培训和技术考核工作。10、定期向总工程师或生产技术部经理汇报工作情况，并及时提出合理化建议和措施。运行值长岗位职责一、值长的一般职权与职责：1、值长在当值时间内，是全厂运行操作、安全经济运行以及事故处理等方面的负责人，对生技部经理负责。因此，当值全体职员都应严格执行值长的一切调度和操作命令。任何人在未经值长同意，不得在运行和备用中的设备上工作。2、值长属运行主管直接领导，贯彻和执行公司的一切通知、决议和文件要求，带领全值职员完成上级领导布置的生产、行政、管理、培训和文明生产任务。3、值长对自己所发布命令的正确性要负全部责任，有意违抗值长命令和拖延时间者，由此而造成的一切后果，受令人要负全部责任。4、值长在值班期间，若发现值班人员有严重违反劳动纪律，经劝阻不听，有权停止其工作或退出现场。5、值长要熟悉现场有关规章制度和有关调度规程及公司领导与运行主管的命令指示，并严格遵守。二、值长与调度之间的关系：1、值长在电力系统有关的运行操作上，属电力系统值班调度员领导，值班调度员所发布的命令，值长必须正确执行。如值长认为调度的命令不正确，可向调度员提出申述，若调度员仍坚持其命令时，则必须立即执行。值长若发现调度命令有直接危害设备和人身安全等明显错误时，应申述理由，并拒绝执行命令，同时向生技部领导汇报。2、生技部经理或其他领导发布的命令，如涉及到调度员的权限时，必须获得调度员的许可。3、值长在接班后应向值班调度员汇报运行方式和异常情况等有关事项，对值班调度员的指示，应记入值班记事本内。三、值长在操作上的职责：1、保证完成有功和无功负荷曲线，根据系统需要及本厂实际情况调整周波、电压。3、监视机组及主要设备符合运行规程要求。四、值长在事故处理上的职责：1、发生事故时，值长应及时向值班调度员汇报，按调度员命令和事故处理规程处理事故。2、值长为事故处理的直接负责人，值班员不得无故违抗值长的命令。生技部领导应通过值长发布事故处理的命令，如果领导人认为当值值长不能胜任事故处理时，有权自行领导或指派专人代替。当上级领导人员发布的命令与调度员命令相冲突时，应执行调度员的命令。3、对于特殊操作或做试验，值长应向值班人员交待相应的技术安全措施，避免发生异常情况和事故。5、若发生系统或全厂性事故，值长为了掌握全面情况，不能离开中央控制室。运行值班岗位职责1、运行人员在生产技术部经理的领导下，负责分管专责岗位设备的操作、调整、监视、巡回检查、缺陷管理、事故处理和文明生产、签发和签收本岗位的工作票。值班人员必须服从值长的正确领导并执行值长的一切命令。2、接到值长命令时，执行者应复诵无误，在使用电话发布和接受命令时，首先必须互通姓名，然后通话。3、应做到勤检查、勤联系、勤调整，努力降低各项消耗指标，认真做好各项技术记录工作。4、树立牢固的安全思想，认真巡视检查设备的运行情况，发现缺陷应及时向值长汇报并处理，及时将情况填入设备缺陷记录薄内。5、做好事故预想，防患于未然。发生异常或事故时，应认真分析，在值长领导下，果断正确地处理。6、保持现场清洁和图纸、资料、报表的整齐清洁。7、在值班时间内，严禁看与生产无关的报刊杂志书籍。监盘的时候禁止看图纸、技术资料。检修维护岗位职责1、在生产技术部经理的领导下，学习和贯彻执行安全规程和安全措施，落实“反措”、“安措”，并定期组织开展安全检查和安全情况分析，确保人身和设备安全。2、负责组织执行上级下达的年、季、月生产工作计划，做好任务分解、布置、落实、检查、考核总结等工作，保证工作任务的全面、及时完成。3、负责运行设备的检修、维护和缺陷处理工作，消除设备缺陷，定期进行设备检查，在检修过程中推行质量管理，组织开展QC小组活动，严肃工作作风，在保证质量的前提下，缩短工期，降低费用。4、负责编制电气设备检修工艺规程、检修周期；建立健全设备履历卡，并定期进行设备升级初评。5、负责整理、修改、绘制电气设备图纸和技术资料，确保其完整性和准确性。6、负责编制和完善电气设备检修工时、材料费用消耗定额，经厂部批准后执行，并定期分析实施情况。7、负责做好各项基础管理工作，应具备专业齐全、准确的规章制度、图纸、资料、原始记录、台帐卡片、统计报表、总结报告等，建立正常的生产（工作）秩序。8、负责编制检修内部管理制度，经厂部领导批准后执行。9、负责建立健全设备专职的岗位责任制及与此相应的经济责任制，并认真执行、严格考核，加强班组建设。10、结合生产需要，负责组织开展技术改革、技术攻关、合理化建议和岗位培训等活动，总结推广新技术、新工艺和各种先进经验，提高检修人员的技能与业务素质。11、及时检修电厂设备，遇有缺陷突击检修，确保设备正常运行，发挥更大效率。12、负责所管辖范围内的固定资产、仓库、工器具、低值易耗品等财产物资的管理，讲究效益，厉行节约。统计档案员岗位职责1、贯彻执行国家《统计法》和上级主管部门制定的统计制度。2、负责统一管理全厂的基本统计资料和数据，并检查各部门提供的统计资料和数据的质量。3、建立统计网络，及时准确地完成各类报表。4、深入生产部门了解情况，开展统计分析，汇编年度统计资料，为厂领导决策提供依据。5、做好统计档案收集、整理、归档工作。6、负责制订文书、会计、声像、科技档案及科技图书等资料的管理，并宣传、督促、检查和指导有关部门做好积累归档工作。7、负责收集、整理、保管和统计本厂的文书、会计、声像、管理制度、技术规程、生产设备、科技革新、基建工程、贵重仪表等所有资料、技术图纸、照片和原始记录等。负责科技书籍的预订、采购、分类、编目和保管。8、拟订划分文书、会计、声像、科技档案的密级和保管期。9、负责对超过保管期限的档案资料进行鉴定，并提出存毁意见；负责对过期书籍提出处理意见。10、负责开展文书、会计、声像、科技档案的利用工作，做好档案资料的借阅、利用效果的记载、统计工作。负责书籍、资料的介绍、宣传、借阅和催还工作。11、负责编制文书、会计、科技档案的《案卷目录》、《全引目录》、《会计档案目录》。仓库管理员岗位职责1、负责对采购人员购入的物资进行验收，核对材料品名、数量、价格，对材料进行分类，登记入帐。对于不合格的物资应予以拒收，并对通过验收的物资负保管责任。2、严格遵守执行领用制度和领用手续，物资出库应先登记，领货人签字后再发货，做到帐货相符。3、掌握仓库各材料的库存量，对存量不足的材料及时提出采购申请，做到帐、物相应。年中、年底各盘存一次，随时接受领导的检查和监督。4、编制材料入库单、出库单及仓库存量报表，上报部门领导。5、熟悉所管物品的型号、规格和用途，对各材料的品名、规格要做到标记明显、摆放整齐、数量准确。6、负责仓库及物品的安全、卫生和防火、防盗等工作，并经常检查，防止事故的发生。对因保管失职造成的损失要负相应的责任。7、严格遵守上下班时间，坚守工作岗位，离开保管室，要随时关、锁门窗，确保安全。8、完成领导交办的其他工作。会计岗位职责1、在总经理的领导下，依据《工业企业财务会计制度》，具体完成本厂经济业务的记账、算账和报账工作。具体包括电场固定资产、存货、无形资产、递延资产、工资、成本费用、财务成果、债权债务结算、资本及收益分配的明细核算。2、依照工业企业会计制度规定的会计科目，设置本厂的总分类账户，按科目汇总法及时登记总账，并与有关明细账核对，确保帐帐相符。3、参与本厂固定资产、存货的清查盘点，对清查中发现盘盈、盘亏和毁损的资产按规定进行帐务处理，做到帐物相符。4、按财务制度规定正确计提固定资产折旧、职工福利费和工会经费，正确计算电场生产成本。5、按月编制会计报表和办理电场纳税申报。6、管理会计凭证和帐表，按会计档案管理要求及时收集、整理装订归档。7、保管预留银行的印签壹枚，复核出纳签发的支票是否正确无误。月末复核出纳编制的银行存款余额调节表和现金报告单。8、负责电厂发票、空白收据的管理，专设登记薄登记，按规定手续办理领用注销手续。出纳岗位职责一、办理现金收付和银行结算业务1、严格按照国家有关现金管理和银行结算制度的规定，根据稽核人员审核的收款凭证办理收款手续；开支性项目支出必须由经手人签名、会计主管人员审核、主要领导审批后，方可报销；物料采购业务的付款，必须由经手人签名、仓库验收入库、会计主管审核、主要领导审批后，方可办理付款。2、库存现金不得超过银行核定限额，超过部分要及时存入银行。在特殊情况下，发生超储现金过大时，要及时报告会计主管或保卫部门采取防3、严禁签发空白现金支票，严格控制签发空白转帐支票，如因特殊情况确需签发时必须在支票上写明签发日期、款项用途（如购物名称、费用项目等）规定限额和收款单位名称，由领用人地专设登记薄上签名，并交待如有遗失应负经济责任。对领用的空白支票，要及时催收结账。对填写错误的支票，须加盖“作废”戳记，连同存根附入下号支票后面订入记账凭证内一并保管。支票遗失要及时向银行和接收单位办理挂失手续。二、登记现金和银行存款日记账1、现金日记账：根据已办理完毕并经稽核人员审核签章的记账凭证，按先后顺序逐笔登记。每日收支终了时，应结出现金余额并盘点库存现金，达到账款相符。2、银行存款日记账：根据已办理完毕并经稽核人员审核签章的记账凭证，按每张支票逐笔登记。每日结出各账号的存款余额，对存款余额过大或偏小时，要及时向会计主管汇报。3、月末向各开户行索取“银行对账单”，编制“银行存款余额调节表”。办公室主任岗位职责1、认真贯彻执行国家和上级有关方针、政策、法令、规程和规范，并组织宣传实施。2、协助厂长处理日常事务性工作，按照厂领导的工作意图，了解掌握有关情况，提出处理意见。3、负责与上级领导和有关职能部门的联络、接待工作，协调地方关系，确保各项工作顺利进行。4、协助上级或地方公安机关进行涉及本厂案件的侦破工作和电厂内发生的一般性治安、刑事、经济案件的查破工作，并协同有关部门人员对违法人员做转化工作。5、负责电场来宾和上级领导的安全保卫工作。6、负责保卫、检查财务部、中控室、档案室等重要部门的安全管理工作。7、完成公司领导和公安机关交办的其他工作。8、负责汽车的管理、调度、维修和驾驶员管理工作。9、负责劳动人事管理工作。10、负责职工的住宿、食堂等后勤管理及生产福利方面的工作，搞好职工生活。11、负责厂区、坝区范围外的基建项目的立项和管理。12、完成其他职能部门确定的协调配合工作。办公室副主任岗位职责1、认真贯彻执行国家和上级有关方针、政策、法令、规程和规范，并组织宣传实施；维护企业形象，提高企业文化。2、做好本厂综合性会议的会务牵头组织工作；负责有关计划总结报告等材料的编写以及电厂重要文件的起草拟稿、其他文件的审稿；做好内部保密工作。3、负责来往文件的收发、呈阅、催办、归档以及打印、复印管理工作，按有关规定负责用印。4、及时、准确地传送、发布公司规章制度、决议和工作计划；负责协调工作计划的拟定、汇总，督促有关职能部门贯彻执行，做好上情下达，当好参谋。5、负责企业管理工作及统计分析，做好效能检查，纪律监察和制度执行情况督查；做好创一流、管理达标、班组定级的组织协调、检查督促、资料收集等工作。6、负责公司经济责任制考核的管理，协调和发布信息工作。7、负责各类会议记录，落实公司布置的各项工作任务。8、负责计划生育管理工作。9、负责非生产性的财产管理工作。10、负责文明创卫的工作实施，搞好厂区的绿化和卫生工作。11、负责办公用品和劳动保护用品的管理工作，出具计划负责采办发放。12、负责政策处理等遗留善后工作。后勤人员岗位职责1、在办公室主任的领导下，负责本厂职工的住宿、用膳管理工作，使员工能有一个安静、整洁、舒适的休息场所，同时落实好伙食供应工作，保证员工吃饱，吃得干净、卫生。2、负责搞好办公用品的采购、登记、入帐工作和办公用品的发放和领用管理工作；购置物品要做到货比三家，节约费用开支。3、管理好电场车辆，抓好车辆的调度和司机的管理，负责电场车辆的维修和零配件更换的审批以及车辆办证、年审、养路费、保险费的缴纳和司机的年审工作，对驾驶员行车里程与耗油百公里考核工作。4、负责搞好公司的内部接待工作，做到客人来访热情、礼貌、周到，并做好来访的记录工作。5、负责办理各部门邮件、信件的发送工作，并做好登记手续。6、负责电场办公、生活的水、电、通讯资费的登记收缴工作。7、完成厂部领导交办的其他工作。驾驶员岗位职责1、有高度的工作责任心和牢固的安全防范意识，保证车况完好率，确保驾驶安全。2、掌握熟练的驾驶技术和修理判断能力，力争简单的修理自己完成。3、车况有问题时要及时向主管部门汇报。出车前，必须对车辆各部位认真检查，排除隐患。出现大故障需要修理时，应列出更换零配件的清单及修理费预算报主管部门批准后，方可到指定的修理厂修理或保养，决不能开带故障的车，4、车况有故障或其他问题时，及时检查修复，排除故障，保证正常出车。5、做到服从交警及公路管理人员的指挥，要礼貌驾车，安全行驶，严禁酒后驾车；如有违章罚款者，一切后果由本人承担责任。6、驾驶员必须持办公室的出车单才能出车，并在出车单上填写每天的行驶公里数，上报办公室；下班后车辆应按电厂规定的地点停放，决不能私自用车或借给他人驾驶，如有违规，一切责任自负。7、驾驶员对车辆要勤冲洗，保持整车内外的清洁卫生，确保干干净净出车；同时自身衣着要整洁大方，行为举止要文明礼貌。8、驾驶员应做到，不该问的事不问，不该讲的话不讲，决不能做损害电厂声誉的事。9、不断加强安全知识的学习和教育，提高自身的业务技能，做到安全警钟日日敲，确保平安最重要。炊事员岗位职责1、炊事员在办公室的领导下主要负责员工和来访客人的用餐。2、炊事员必须保持厨房、员工餐厅和贵宾房的清洁、卫生；穿着整洁干净，搞好个人卫生，保持健康身体，不带病作业。3、做好各类用餐登记、统计及采购物品登记、入库、盘点工作。4、保证用餐质量，使员工能按时吃到卫生、可口的饭菜。严禁使用过期、变质、发霉等不符合《食品卫生条例》的食物。5、做好食堂物品的管理工作，合理使用炊具和就餐工具，减少各类炊具的损坏率，对易耗品和水、电、煤气等要节约使用。6、炊事员应热爱本职工作，加强学习，提高业务技能，力争创新，不断提供新式菜肴，提高生活质量。厂区保洁、绿化人员岗位职责1、在办公室的领导下负责厂区的绿化维护工作，及时对草皮、花圃进行浇灌、除草、施肥、修剪、杀虫等维护工作。2、负责对绿化专用工具的保管、使用和维护保养。3、负责对厂区绿化植物病虫害的监控和防治工作，并及时向专业绿化公司联络咨询。4、负责日常办公、生活区域公共卫生的保洁工作。

复合材料风力发电叶片制造技术及应用现状杜艳（陕西理工学院材料成型及控制工程0806班，陕西汉中723003）指导教师：张会[摘要]由于资源的限制和环境保护，人类把眼光投向风力发电，把风能作为新型能源。风力发电装置中叶片的选材和制造技术便成为各国在风能利用方面争相研究的主要课题。本文叙述了风力发电在世界各国的发展现状以及复合材料在风力发电叶片上的应用现状。[关键词]风力发电；风力发电叶片；制造技术；复合材料

TheManufacturingTechnologyandApplicationofCompositeWindTurbineBladeDuYan（Grade08，Class06，materialformationandcontrolengineering，schoolofmaterialscienceandengineering，ShaanxiUniversityofTechnology，Hanzhong，723003，Shaanxi）Tutor:ZhangHuiAbstract:Duetothelimitofresourceandenvironmentprotection，peoplehavefocusedonwindpowergeneration，Windenergyasanewenergy.Windpowergenerationdeviceofbladematerialandmanufacturetechnologybecomesvariouscountriesinwindenergyutilizationarethemainresearchtopics.Thispaperdescribesthewindpowergenerationintheworldaswellasthedevelopmentofcompositesinwindturbinebladesontheapplicationofthestatus.Keywords:windpowergeneration;windturbineblades;manufacturingtechnology;compositematerial

目录1引言 11.1课题的研究背景及意义 11.2课题的研究现状及发展趋势 11.2.1风力发电的发展现状 11.2.2复合材料风力发电叶片的发展现状 12风力发电的现状 12.1风力发电的原理 22.2风力发电的优点 22.3世界风力发电现状 22.3.1世界风力发电的简况 22.2.2装机规模持续高速增长 22.2.3单机容量不断扩大 52.2.4主要风电设备供应商 52.2.5海上风电场 63中国风能资源及其分布 63.1风能资源 63.2风能资源分布 63.2.1“三北”（东北、华北、西北）地区 63.2.2东南沿海及附近岛屿 73.2.3内陆局部风能丰富区 83.2.4海上风能丰富区 84复合材料风力发电机叶片制备加工技术及应用 84.1风机工作原理及叶片的作用 94.2风力发电机叶片简介 94.2.1风机叶片的结构 94.2.2风机叶片叶尖的分类 114.2.3风机叶片的制造工艺 114.3风机叶片的发展历程和发展方向以及复合材料叶片的优点 114.3.1木制叶片及布蒙皮叶片 114.3.2钢梁玻璃纤维蒙皮叶片 114.3.3铝合金等弦长挤压成型叶片 114.3.4玻璃钢叶片 124.3.5玻璃钢复合材料叶片 124.3.6碳纤维复合材料 124.3.7叶片材料的发展方向 124.3.8复合材料叶片优点 124.5复合材料风机叶片的几种主要的制造工艺 134.5.1手糊工艺 134.5.2空腹薄壁填充泡沫结构合模工艺 134.5.3闭模真空浸渗工艺（RTM） 134.5.4纤维缠绕工艺(Fw) 154.6复合材料风机叶片制造的主要技术介绍 154.6.1复合材料风机叶片的结构设计概要 154.6.2叶片铺层设计简介 154.6.3制造工艺简介 154.7碳纤维复合材料与风机叶片 164.7.1碳纤维在风力发电机叶片中的应用 164.7.2碳纤维在风力发电机叶片中应用的主要部位 164.7.3碳纤维在风力发电机叶片中的应用优势 164.7.4碳纤维应用的主要问题和解决途径 174.8纺织复合材料在风力发电叶片制造中的应用研究 184.8.1纺织复合材料简介 184.8.2纺织复合材料常见类型介绍 184.9多轴向经编针织物在风力发电中的应用现状 184.9.1多轴向经编针织物 194.9.2多轴向经编增强复合材料叶片 205风机叶片设计流程简介 215.1确定总体参数 215.2叶片外形设计 225.3风机载荷计算 225.4风机空气动力试验 226风机叶片的市场分析 226.1我国大型风力发电叶片产业的现状分析 226.1.1大型风力发电叶片的市场分析 226.1.2大型风力发电叶片的技术状况分析及其质量控制 236.2市场发展前景 237结论 24致谢 25参考文献 261引言1.1课题的研究背景及意义电能的主要来源是热力发电、核发电及水力发电。但随着社会的逐步发展，经济的持续增长，能源消耗不断增加，化工燃料日益枯竭，全球范围能源紧张，全球正面对日益严峻的能源形势。然而，工农业的持续发展必需有充足的电能来支持。鉴于资源的限制和环境保护，这就迫使世界各国不得不讨论其他再生能源发电问题。一般再生能源发电有风力发电、光电能、地热发电、地质能发电四种形式。其中，风力发电是新能源中最具规模开发条件和商业化发展前景的可再生能源技术，在远期有可能成为世界重要的替代能源。因为，风能资源不仅是一种可再生能源，而且是一种绿色环保能源，每生产100万千瓦时的风电能就少排放约600吨二氧化碳[1]。1.2课题的研究现状及发展趋势1.2.1风力发电的发展现状人类利用风能已有几千年历史，“荷兰风车”世人皆知，但那只是对风产生的机械能的利用。人类利用风能发电只是近几十年的事情。当风力发电机单机容量小于200kW时，其发电成本不具优势。当单机容量超过200kW，尤其是达到450kw以上时，其成本出现优势。据钟方国、赵鸿汉在文献[2]中记载的，美国目前风力发电含建风场造价为1000美元/kW，上网电价为5美分/度，与水电成本相当。在中国，大型水电站造价7000～8000元/kW，中型水电站造价12000～15000元/kW，上网电价0.85～1.02元/度，大亚湾核电站上网电价为7美分/度。目前，中国发展风力发电造价可以低于水电或核电。目前美国年风力发电达1500～1600MW，约占全世界风力发电总量的二分之一，丹麦年风力发电450MW，荷兰年风力发电150MW，印度80MW，中国只有50MW(5万kW)。而且几乎全是由小型风力发电机发出的。风力发电在各国所占比例还不大。丹麦占3%，规划至2000年占5%；美国占1.5%，但加州所占比例大约为7%，规划至2000年占10%。美国、德国、西班牙、法国、日本、加拿大、印度、以色列等国都有相应的风电发展规划[3]。1.2.2复合材料风力发电叶片的发展现状叶片是风力发电机组有效捕获风能的关键部件。其设计与选材决定着风力发电装置的性能与功率，是保证机组正常稳定运行的重要因素，其成本也占到了风机设备的20~30%[2]。因此，提高叶片的综合性能、降低发电成本对叶片的设计和选材提出了更高的要求。陈绍杰等人[4]认为，在发电机功率确定的条件下，如何提高发电效率，以获得更大的风能，一直是风力发电追求的目标，而捕风能力的提高与叶片的形状、长度和面积有着密切的关系，叶片尺寸的大小则主要依赖于制造叶片的材料。叶片的材料越轻、强度和刚度越高，叶片抵御载荷的能力就越强，叶片就可以做得越大，它的捕风能力也就越强。因此，轻质高强、耐久性好、具有可设计性的复合材料成为目前大型风力发电叶片的首选材料。在复合材料风力发电叶片的研究开发过程中，德国、丹麦、美国、英国等风能资源利用较好的国家针对大型叶片的材料体系、外形设计、结构设计、制造工艺、质量检验、在线实时监测和废弃物处理作了大量的研究开发工作，并取得了丰硕的成果。无论是陆地风力发电，还是海上风力发电，每千瓦时的发电成本均随着发电机单机容量的增加而下降，发电装备的大型化已经成为风力发电的发展趋势。近几年，随着全球风力发电市场的逐渐成熟，大型风力发电机相继出现。目前商业化风力发电所用的电机容量一般为1.15～2.0MW，与之配套的复合材料叶片长度大约30～40米。据报道，现今世界上最大的风力发电机的装机容量为5MW，旋转直径可达126.3米。丹麦的LM公司[5]为此装备配套研制了61.5米长的复合材料叶片，单片叶片的重量接近18吨，成为世界最大的复合材料叶片“巨人2风力发电的现状2.1风力发电的原理风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。是将风能转换为机械功的动力机械，又称风车。广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机[3]。2.2风力发电的优点（1）风力发电是一种绿色能源。用矿物燃料发电每千瓦要产生0.681公斤的CO2，而风力发电不会产生CO2。（2）风力发电机技术成熟，故障率低，可用率高达98%。大型并网风力发电机自动化程度高，无人值班，可远程控制。（3）发电成本低。在可再生能源中，风力发电的成本最低。随着风力发电机的单机容量的不断提高，技术的不断完善，风力发电成本可与常规能源相竞争。2.3世界风力发电现状2.3.1世界风力发电的简况国际原油价格持续高涨及京都议定书的实施，产业化条件最为成熟的风力发电成为欧美发达国家推动可再生能源发展的首选项目。风能不仅充沛和廉价，而且也是目前最有开发利用前景的一种可再生能源。李祖华在文献[7]中提到，风力发电成本低廉，20世纪80年代为40美分/（kW·h），现在为3～5美分/（kW·h），随着技术设备的改善，成本还可以在目前的基础上再减少30%～50%。正因为此，全世界风力发电每年以30%左右的速度增长。2005年世界风电市场，仍以欧美发达国家为主，亚洲地区目前尚处于开发状态，潜力不容小觑。亚洲的风电市场领头羊印度，2005年的累计容量为4.430GW，超越丹麦成为全世界第4大风力发电国家。中国（不包括台湾省装机）及日本所安装的风机容量皆突破1GW大关。2006年世界风电市场仍以欧美发达国家为主，亚洲地区目前依然处于逐步开发状态，速度相当可观。过去10年中，风能已经成为世界上增长最快的能源。根据丹麦BTM咨询公司对世界风力发电的装机容量、产业的销售量等的统计，2006年新增风电约15.197GW，刷新了2005年8.321GW的记录，截至2006年底，全球风能累计装机容量达到74.223GW，大约是1997年的10倍。2001～2006年的平均增长率约为24%。风电发电量占全世界总发电量的比例已从2000年的0.25%增加到2006年的0.7%。预计2015年可能占到3%，2020年风力发电将占世界电量的20%。2.2.2装机规模持续高速增长世界上很多国家，尤其是发达国家，已充分认识到风电在调整能源结构、缓解环境污染等方面的重要性，对风电的开发给予了高度重视及政策激励，装机规模持续高速增长。而在2006年，累计风电装机最多的10个国家占世界风电装机的85%，与2005年相比，德国、美国和西班牙保持了前3名的地位，中国则从第八名升到第六名[7]。从图2.1、图2.2、图2.3可见一般。图2.12006年风电机组累计安装量前10名国家（a）（b）图2.22006年新增风电机组前10名国家（a）、（b）图2.32001-2006年全球累计装机容量由图和往年的相关数据资料可以看出：（1）欧美现状在欧洲以法国成长最快，2005年较2004年成长1.6倍。德国风力发电一直走在世界的前列，目前风力发电占总发电量的3.5%，10年后这一比例估计将超过10%。美国在上世纪的90年代以来，利用新的风力发电技术扩大风能利用，从3个州扩大到28个州。美国继2005年的大幅增长之后，2006年的新装机量名列全球之首。加拿大亦再创新高，新装机容量自2005年的683MW增至2006年底的1.459GW[7]。（2）亚洲风能三小龙文献[7]中统计的数据为：亚洲地区在2006年累计风机装置容量达10.667GW，年增长率超过40%；新增容量则为3.079GW。亚洲风能的三小龙是印度、中国及日本。印度新增风力发电装机容量达1430MW，居冠，其次为中国（不包含台湾省装机）为498MW，日本则新增295MW，居第三。2.2.3单机容量不断扩大单机容量是风电机组技术水平的标志。风电机组的技术沿着增大单机容量、减轻单位千瓦重量、提高转换效率的方向发展，单机容量不断扩大。文献[7]中统计为:目前全球MW级机组的市场份额明显增大，1997年及之前还不到10%，2001年则超过50%，2002年达到62.1%，2003年达到71.4%。2003年安装的风电机组平均单机容量已达到1.2MW。我国风电机组单机容量也从600kW逐步走向MW级。更大型、性能更好的机组也已经开发出来，并投入生产试运行。如丹麦新建的几个风电场，单机容量都在2MW以上；摩洛哥在北方托莱斯建造的风电场，采用的风电机组功率达到2.1MW。由于更多国家致力于风能的开发利用，预计这种世界范围的快速增长将持续下去。除了风电大国丹麦、德国、西班牙和美国外，很多其它国家包括英国、法国、巴西和中国也制定了雄心勃勃的计划。2.2.4主要风电设备供应商根据有关公司年销售额的业绩，风电机组主要制造商依然集中在欧美国家。亚洲的代表为印度SUZLON能量公司及日本三菱重工（MHI）。表2.12003年全球前10位风电机组供应商及其所占市场份额统计[7]序号供应商国家市场份额%1Vestas丹麦21.72GEWIND美国18.03Enercon德国14.64Gamesa西班牙11.55NEGMicon丹麦10.26Bonus丹麦6.67REpower德国3.58MADE西班牙2.99Nordex德国2.910MHI日本2.6表2.22004年全球前10位风电机组供应商及其所占市场份额统计[7]序号供应商国家市场份额%1Vestas丹麦34.12Gamesa西班牙17（18.1）3Enercon德国15.84GEWIND美国11.35SIEMENS德国6.26SUZLON印度3.97REpower德国3.48MHI日本2.69Ecotecnia西班牙2.610Nordex德国2.3表2.1和表2.2分别列出了2003年及2004年世界前10位风电设备供应商及其所占市场份额。从表2.1和表2.2可知，全球当之无愧的风电领头羊丹麦Vestas风能系统公司在2004年成功并购NEGMicon后仍保持了较高的增长率，其市场份额扩大为34.1%；市场份额增长最快的是西班牙Gamesa公司，从2003年的第4位跃升至2004年的第2位，市场份额达到17%（另一统计为18.1%）；GE风能则因美国国内市场的疲软而退居第4；SIEMENS在收购丹麦Bonus公司后一直未有大的动作。在2004年前10位中最值得一提的是印度SUZLON公司，跃居第6位，向世界充分显示了它的强劲发展势头。2.2.5海上风电场李祖华在文献[7]中提到2002年丹麦在HornsRev海域建成了世界上最大的海上风电场，拥有80台2MW机组，装机容量160MW，标志着大规模的商业化海上风电场“起飞”。2003年又建成更大的近海风电场，拥有72台2.3MW机组，装机容量165.6MW。目前，世界近海风电总装机容量为530MW。德国在北海建设近海风电场，总功率在1GW，单机功率为5MW，可为6000户家庭提供用电，已于2004年投产。我国风电发展策略是先陆上，后海上。随着风电技术成熟，成本下降后，我国也将大规模开发海上风电。3中国风能资源及其分布3.1风能资源据有关研究成果[7]估计，我国风能仅次于俄罗斯和美国，居世界第三位，理论储量32260GW，陆地上离地10m高可开发和利用的风能储量约为2.53亿kW(依据陆地上离地10m高度资料计算)，近海（水深不超过10米）区域，离海面10米高度层可开发和利用的风能储量约为7.5亿kW，共计10亿kW，风能资源非常丰富。3.2风能资源分布我国幅员辽阔，地形条件复杂，风能资源状况及分布特点随地形、地理位置不同而有所不同。风能资源丰富的地区主要分布在东南沿海及附近岛屿以及“三北”（东北、华北、西北）地区。另外，内陆也有个别风能丰富点，海上风能资源也非常丰富。图3.1为中国风能分布图、图3.2为中国全年风速>3m/s小时数分布图、图3.3为中国有效风功率密度分布图。图3.1中国风能分布图3.2.1“三北”（东北、华北、西北）地区“三北”地区指东北3省、河北、内蒙古、甘肃、青海、西藏、新疆等省/自治区近200km宽的地带，风功率密度在200～300W/m2以上，有的可达500W/m2以上，可开发利用的风能储量约2TW，约占全国陆地可利用储量的79%[7]。该地区风电场地形平坦，交通方便，没有破坏性风速，是我国连成一片的最大风能资源区，有利于大规模的开发风电场。3.2.2东南沿海及附近岛屿图3.2中国风速>3m/s小时数分布图图3.3中国有效风功率密度分布图由图3.1、图3.2和图3.3可知东南沿海及岛屿地区指：包括山东、广西、海南等省/市沿海近10km宽的地带，年有效风功率密度在200W/m2以上，沿海岛屿风功率密度在500W/m2以上，风功率密度线平行于海岸线，可开发利用储量为110GW，约占全国陆地可利用储量的4%。东南沿海及其岛屿是我国风能最佳丰富区。山东省的风能资源总含量为67GW，相当于3.68个三峡水电站的装机容量，居全国第三。江苏省位于东部沿海的中心，拥有世界最大的海岸辐射沙洲，风能资源极为丰富，有望年内跻身百万千瓦风电大省。上海风能资源丰富，上海东海大桥东侧正在建设国内首个海上风场，总装机容量达100MW，开创了中国海上风电发展的新纪元[7]。我国有海岸线约1800km，岛屿6000多个，大有风能开发利用的前景。该地区经济发达，风能资源丰富，风电场接入系统方便，与水电具有较好的季节互补性。3.2.3内陆局部风能丰富区在陆上除两个风能丰富带之外，风功率密度一般在100W/m2以下，可以利用小时数在3000h以下。但是在一些地区由于湖泊和特殊地形的影响。形成一些风能丰富点，如鄱阳湖附近地区、湖北的九宫山和利川、以及湖南八面山等地区，适合建设零星的中小型风电场[7]。如图3.4为陆地风力电场。图3.4陆地风力发电场3.2.4海上风能丰富区我国海上风能也很丰富。10m高度可利用的风能资源超过7亿kW，而且距离电力负荷中心很近。海上风速高，而且很少有静风期，可以有效利用风电机组发电容量。海上表面粗糙度低，风速随高度的变化小，可以降低塔架高度。海上风的湍流强度低，没有复杂地形对气流的影响，减少风电机组的疲劳载荷，延长使用寿命。一般估计风速比平原沿岸高20%，发电量增加70%，在陆上设计寿命20年的风电机组，在海上可达25～30年[7]。随着海上风电场技术的发展成熟，经济上可行，将来必然会成为重要的可持续能源。如图3.5为海上风力电场。图3.5海上风力发电场4复合材料风力发电机叶片制备加工技术及应用4.1风机工作原理及叶片的作用目前国内外风力发电机中普遍应用的是水平轴和垂直轴两大类，其中，水平轴风力发电机是旋转轴与叶片垂直，一般与地面平行，旋转轴处于水平的风力发电机。垂直轴风力发电机则是旋转轴与叶片平行，一般与地面垂直，旋转轴处于垂直的风力发电机。目前，大型风力发电机大多属于水平轴的，以水平轴升力型居多。一部典型的现代水平轴升力型风力发电机包括叶片、轮毂（与叶片合称叶轮）、机舱罩、齿轮箱、发电机、塔架、基座、控制系统、制动系统、偏航系统、液压装置等。文献[8]中提到其工作原理是：当风流过叶片时，由于空气动力的效应带动叶轮转动，叶轮通过主轴连接齿轮箱，经过齿轮箱（或增速机）加速后带动发电机发电。风力发电机并不能将所有流经的风力能源转换成电力，理论上最高转换效率约为59%，实际上大多数的叶片转换风能效率约介于30%～50%之间，经过机电设备转换成电能后的总输出效率约为20%～45%。风机叶片从风的流动获得的能量与风速的3次方成正比，与叶轮直径平方成正比，叶轮直径决定了可撷取风能的多寡。叶片的数量也会影响到风机的输出。一般来说，2叶、3叶风机效率较高，力矩较低，适用于发电。现代风机的叶片大多采用机翼的翼型。4.2风力发电机叶片简介4.2.1风机叶片的结构风力发电机叶片在结构上分三个部分：根部:材料一般为金属结构；外壳:一般为玻璃钢，通常是使用双/多轴向织物为增强体与基体树脂复合而成。织物可以具有不同的结构，与不同的材料进行复合，再用树脂进行连结，模塑成半个外壳[8]。在基布结构方面，单轴向经编织物（如图4.1）、双轴向经编织物（如图4.2）和多轴向经编织物[8]（如图4.3）作为增强复合材料的基布比经纬交织的机织物具有更明显的优势。龙骨（加强筋或加强框）:一般为玻璃纤维增强复合材料或碳纤维增强复合材料（如图4.4）。图4.1单轴向经编织物的结构图4.2双轴向经编织物的结构图4.3多轴向经编织物的结构图4.4典型叶片结构多轴向经编织物在0°、90°、和±θ方向都有增强纱线。θ可以在30~90°之间变化。多层纱片由经平组织或编链组织绑缚在一起。在多轴向织物中纱线完全平行伸直排列，各层取向度很高，能够共同承受外来载荷，纱线的性能得到完全利用，因而能获得最佳的拉伸强度[8]。图4.5表示了机织物中纱线层与单轴向经编织物中纱线层的比较。图4.5机织物中纱线层与单轴向经编织物中纱线层的比较4.2.2风机叶片叶尖的分类叶尖类型多种多样，有尖头、平头、钩头、带襟翼的尖部等。4.2.3风机叶片的制造工艺1）主要包括:阳模→翻阴模→铺层→加热固化→脱模→打磨表面→喷漆等。2）叶片设计难点包括:（1）叶型的空气动力学设计；（2）强度、疲劳、噪声设计；（3）复合材料铺层设计。3）叶片的工艺难点主要包括:（1）阳模加工；（2）阴模翻制；（3）树脂系统选用。4）叶片的主要试验项目为疲劳试验。4.3风机叶片的发展历程和发展方向以及复合材料叶片的优点叶片是风力发电机中最基础和最关键的部件，其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。在材料的选取上，也随着环境等因素的改变而有更高的要求。从刚开始的木质叶片及布蒙皮叶片，经过随时代发展而出现的钢梁玻璃纤维蒙皮叶片、铝合金等弦长挤压成型叶片玻璃钢叶片，到现在的各种增强纤维复合材料叶片（如玻璃钢复合材料叶片、碳纤维复合材料叶片等）所使用的材料，都说明了人类在叶片的选材方面取得的巨大成就。陈亚军、吴国庆等人在文献[9]中详细对风机叶片进行了详细说明，以下为部分摘录。4.3.1木制叶片及布蒙皮叶片近代的微、小型风力发电机也有采用木制叶片的，但木制叶片不易做成扭曲型。大、中型风力发电机很少用木制叶片，采用木制叶片的也是用强度很好的整体木方做叶片纵梁来承担叶片在工作时所必须承担的力和弯矩。4.3.2钢梁玻璃纤维蒙皮叶片叶片在近代采用钢管或D型型钢做纵梁，钢板做肋梁，内填泡沫塑料外覆玻璃钢蒙皮的结构形式，一般在大型风力发电机上使用。叶片纵梁的钢管及D型型钢从叶根至叶尖的截面应逐渐变小，以满足扭曲叶片的要求并减轻叶片重量，即做成等强度梁。4.3.3铝合金等弦长挤压成型叶片用铝合金挤压成型的等弦长叶片易于制造，可连续生产，又可按设计要求的扭曲进行扭曲加工，叶根与轮毂连接的轴及法兰可通过焊接或螺栓连接来实现。铝合金叶片重量轻、易于加工，但不能做到从叶根至叶尖渐缩的叶片，因为目前世界各国尚未解决这种挤压工艺。4.3.4玻璃钢叶片所谓玻璃钢(glassfiberreinforcedplastic，简称GFRP)就是环氧树脂、不饱和树脂等塑料渗入长度不同的玻璃纤维或碳纤维而做成的增强塑料。增强塑料强度高、重量轻、耐老化，表面可再缠玻璃纤维及涂环氧树脂，其它部分填充泡沫塑料。玻璃纤维的质量还可以通过表面改性、上浆和涂覆加以改进。LM玻璃纤维公司现致力于开发长达54m的全玻纤叶片，其单位kWh成本较低。4.3.5玻璃钢复合材料叶片上世纪末，世界工业发达国家的大、中型风力发电机产品的叶片，基本上采用型钢纵梁、夹层玻璃钢肋梁及叶根与轮毂连接用金属结构的复合材料做叶片。风力发电转子叶片用的材料根据叶片长度不同而选用不同的复合材料，目前最普遍采用的是玻璃纤维增强聚酯树脂、玻璃纤维增强环氧树脂和碳纤维增强环氧树脂[9]。4.3.6碳纤维复合材料随着发电单机功率的增大，要求叶片长度不断增加，其在风力发电上的应用也将会不断扩大。对叶片来讲，刚度也是一个十分重要的指标。研究表明，碳纤维(carbonfiber，简称CF)复合材料叶片刚度是玻璃钢复合叶片的两至三倍。虽然碳纤维复合材料的性能大大优于玻璃纤维复合材料，但价格昂贵，影响了它在风力发电上的大范围应用。因此，全球各大复合材料公司正在从原材料、工艺技术、质量控制等各方面深入研究，以求降低成本。4.3.7叶片材料的发展方向（1）碳纤维增强乙烯基树脂文献[10]中马振基、林育锋认为，用性价比更高的乙烯基树脂取代目前广泛采用的环氧树脂，将成为未来风力机叶片材料的应用趋势。由于叶片成本占整个发电装置成本的比重较大，因此需选择性价比高的材料，用乙烯基树脂替代环氧树脂最突出的优势是可降低叶片成本。乙烯基树脂目前的价格约为30元/kg，环氧树脂约为40元/kg，仅通过更换叶片材料就能减少至少10%的成本。乙烯基树脂替代EPR（乙丙橡胶）的另一优势是工艺性好。乙烯基树脂可以在不改变原EPR成型结构设计的基础上，直接替换EPR。由于乙烯基树脂与另一叶片主要用材UPR（不饱和聚酯树脂）类似，因此可以借鉴现有不饱和树脂制备叶片的成熟工艺。乙烯基树脂还满足机械力学性能，抗疲劳、刚度等各性能指标的设计要求。乙烯基树脂之前已大量应用于船舶、游艇，其各项性能得到多家厂方的确认。虽然乙烯基树脂有很大优势，但其开发应用仍处于初级阶段，受各种因素制约，真正大范围的商业化生产尚需时日，目前国内外企业正在积极开展乙烯基树脂在叶片上的应用研究。（2）热塑性复合材料（CBT树脂系统）正如文献[10]中提到的，当前叶片多由热固性复合材料制成，如玻璃纤维增强环氧树脂、碳纤维增强环氧树脂等，这种材料制成的叶片在其生产过程中会有大量含有苯基的有毒气体产生，导致环境的污染，而且该类叶片在其退役后很难被回收利用。就目前的发展形势看，一种由热塑性复合材料制成的绿色叶片的使用是必然的趋势。与热固性复合材料相比，热塑性复合材料有可回收再利用，密度小，强度高，抗冲击性能好等优点。（3）WindStrandTM增强材料OwensCorning[11]提出的WindStrandTM增强材料是新一代的增强玻璃纤维。这一技术的产生使得叶片生产商能够继续使用玻璃纤维材料而不必采用其他昂贵的材料。Wind2StrandTM增强材料与目前应用的材料相比有很多的优点:与E2玻纤增强材料相比，刚度提高了17%、强度提高了30%、疲劳寿命提高了10倍，这一特性使得风轮在叶片偏航和抗风中表现出一种很高的水平，同时使得风能利用率和风力机寿命得到了大大的提高。除此之外，WindStrandTM增强材料还具有质量轻的优点，这样叶片可以做的更长，最终可以达到降低单位电量的成本目的。4.3.8复合材料叶片优点叶片的外形和受力情况非常复杂，而且对尺寸精度、表面光洁度及质量分布等都有较高的要求。由于加工等方面的要求，现代风机的叶片都采用纺织复合材料，叶片是一个大型的复合材料结构。与金属叶片相比，文献[10]中详细总结了复合材料叶片的优点：（1）可根据风力机叶片的受力特点设计强度与刚度。风力机叶片主要是纵向受力，即气动弯曲和离心力，气动弯曲荷载比离心力大得多，由剪切与扭转产生的剪应力不大。利用纤维受力为主的受力理论，可把主要纤维安排在叶片的纵向，这样就可减轻叶片的质量（甚至比铝叶片还轻）。而质量的减轻可以降低叶片的离心力及重力引起的交变载荷。采用空腹夹层结构和设置加强肋可提高叶片的刚度。（2）翼型容易成型，并达到最大气动效率。复合材料叶片的成型工艺简单，只要有模具即可，而且制成的叶片表面光滑、叶型精确。（3）抗振性好，自振频率可自行设计。复合材料的内阻尼大，抗振性好是制作叶片的理想材料；而且叶片的自振频率可以在很大范围内进行设计调整，从而避开共振区。（4）疲劳度较高。复合材料缺口敏感性低，缺口扩展受到完好纤维的制约，可以提高叶片的安全性。（5）耐腐蚀性和耐气候性好。风力机安装在户外，近年来又大力发展离岸风电场，风力机安装在海上，风力机组及叶片要受到各种气候环境的影响选择合适的原材料，可以使复合材料叶片具有良好的耐酸、耐碱、耐海水、耐气候等性能。（6）维修简便，易于修补。复合材料叶片除了每隔若干年要在叶片表面进行适当维修（例如均匀涂漆）以外，一般不需要大的维修。4.5复合材料风机叶片的几种主要的制造工艺随着对叶片要求的越来越高，其制造工艺技术也越来越精密，以下为文献[8]中所记载的关于复合材料风机叶片的几种主要的制造工艺。4.5.1手糊工艺传统复合材料风力发电机叶片多采用手糊工艺制造。手糊工艺的主要特点在于以手工劳动为主，简便易行、成本低，但效率亦低、质量不稳定且工作环境差，多用于中小型叶片的成形。因此手糊工艺生产风机叶片的主要缺点是产品质量对工人的操作熟练程度及环境条件依赖性较大，生产效率低，而且产品质量均匀性波动较大，产品的动静平衡保证性差，废品较高。特别是对高性能的复杂气动外型和夹芯结构叶片，还往往需要黏接第二次加工，黏接工艺需要黏接平台或型架以确保黏接面的贴合，生产工艺更加复杂和困难。4.5.2空腹薄壁填充泡沫结构合模工艺这种结构形式的叶片在国内使用极为普遍，它由玻璃钢壳和泡沫芯组成，它的成型方法比较简单，主要有两种，一种是预发泡沫芯后整体成型，另一种是先成型两个半壳，粘接后再填充泡沫。它的特点是抗失稳和局部变形能力较强，成型时采用上下对模、螺栓或液压等机械加压成型，对模具的刚度和强度要求高。这种方法只在小型叶片生产中采用。上述两种结构工艺通常只用于生产叶片长度比较短和批量比较小的时候。4.5.3闭模真空浸渗工艺（RTM）闭模真空浸渗工艺又称真空灌注成型工艺（RTM），即树脂转移模塑成型法。其原理是，一个耐压的密闭模腔内先填满纤维增强材料，再用压力将液态树脂注入模腔使其浸透增强纤维，然后固化成型。其工艺流程如图4.6。采用闭模真空浸渗工艺制备风力发电转子叶片时，首先把增强材料铺覆在涂硅胶的模具上，增强材料的外形和铺层数根据叶片设计确定，在先进的现代化工厂，采用专用的铺层机进行铺层，然后用真空辅助浸渗技术输入基体树脂，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。模具准备模具准备装入增强材料抽真空配置树脂储料罐加压压注树脂后密封模具固化后处理制品（2）图4.6RTM法的工艺流程图其主要特点有：闭模成型，产品尺寸和外型精度高，适合成型高质量的复合材料整体构件（整个叶片一次成型）；初期投资小；制品表在光洁度高；成型效率高，适合成型产能为20000件/批左右的复合材料制品；环境污染小（有机挥发份<2×10-7，是唯一符合国际环保要求的复合材料成型工艺）。RTM是目前世界上公认的低成本制造方法，发展迅速，应用广泛。应该指出的是RTM是该法的一个总称，其中可有多种分支。生产大型叶片多用的是VARTM和SCRIMP法。VARTM即真空辅助RTM一边抽真空一边注入树脂，此时只用单面模具，另一面用真空袋。SCRIMP即西曼复合材料熔塑成形法，为美国人西曼所发明，仅需单面模具且要求简单，另一面亦为真空袋，适用于制造大型复杂制件。真空辅助浸渗技术制备风力发电转