风电叶片的常见缺陷及其传统无损检测技术

　　风能是一种可再生能源，近年来随着风能稳定性的提高和叶片成本的进一步降低，这种绿色能源得到了快速的发展。风电叶片是风电系统的核心部分，它的转动可以将风的动能转化为可用能源。风电叶片一般都是由碳纤维或玻璃纤维增强复合材料制备，在生产和使用过程中不可避免地会出现缺陷和损伤，因此无论是生产过程中的质量检测，还是使用过程中的跟踪检测都显得十分重要。无损检测技术和风电质量检测技术也成为了风电叶片生产和使用过程中非常重要的技术。

　　风电叶片在生产过程中产生的缺陷可能会在后续风力系统正常运作过程中发生变化，从而造成质量问题，其中最为常见的缺陷就是叶片上的微小裂纹(通常产生在叶片的边缘、顶部或者尖端处)。而造成裂纹的原因主要来源于生产过程中的缺陷，如脱层等，通常发生在树脂填充不完善区域。其他缺陷还有表面脱胶、主梁区域脱层和材料内部的一些孔隙结构等，见图1。

　　目测法被广泛用于航天飞机或桥梁上的大尺寸结构材料的检测。由于这些结构材料的尺寸都非常大，所以目视检测所需的时间会比较长，此外检测的准确度也依赖于检测人员的经验。由于一些材料属于“高空作业”领域，因此检测人员工作的危险性较高。在检测过程中检测人员一般会配备一个长镜头的数码相机，但是长时间的检测过程会造成眼睛疲劳。目测法可以直观的检测到材料表面的缺陷，但是内部结构的缺陷却无法检测到，因此还需要其他有效的手段来评价材料内部的结构。

　　和声波无损检测技术是最常用的风电叶片检测技术，可细分为超声回波、空气耦合、激光、实时共振光谱技术以及声发射技术等。迄今为止，这些技术都已经被用于风电叶片的检测。

　　超声回波技术是一种常用的无损检测技术，检测的原理也十分简单，短脉冲的超声信号施加到目标区域，然后信号经过散射和反射之后被检测到，通过信号处理获取图像数据。而检测区域的深度则由信号结构的时间来确定，因此该技术可以有效地检测碳纤维和玻璃纤维增强复合材料的厚度。Juengert A等利用超声回波技术检测玻纤增强复合材料的结合区域。经过材料后会形成回波，如果树脂和纤维结合不是很好的，信号会很明显也很快被检测到;反之，信号则会出现延迟或者消失。对于高阻尼材料需要施加高电压脉冲，高频波相比低频波更加容易衰减，因此对于高阻尼材料低频波更加有利于检测，不同的声波匹配不同的尺寸的缺陷，因此选取合适频率的波长取决于材料的阻尼性能和测试的分辨率两方面的因素。

　　此外还可以将风电叶片浸没在水中进行声波检测，利用不同的声波转换器(聚焦2.2 MHz和平面00KHz)，可以有效地检测材料内部存在的缺陷尺寸。

　　在现有研究的基础上人们还开发出二维超声无损检测系统，可随身携带，通过信号处理对数据进行图像化，从而精确的检出缺陷区域，并对风电叶片进行维护，这样可以节约大量的时间。

　　导波检测也属于无损检测范畴，是通过机械力沿内部结构传播，传播距离长，衰减较小。导波传递过程中遇到缺陷区域会产生散射和反射信号，一般对回波进行测试或者对间歇脉冲进行测试，而收集的信号主要包括信号收集时间和振幅等，根据这些获取的信号就可以获得缺陷的信息。长程超声测试主要采用低频率的导波来检测玻纤增强风电叶片。测试设备主要由低频信号发生器、单轴信号扫描器和信号接收转化器构成。信号转化器为PZT类型，需要使用耦合剂。该技术应用于风电叶片监测过程中也存在着不足之处，主要是因为材料内部的各向异性和生产过程造成的不均一性增加了测试过程中波的衰减和散射。

　　相比传统的超声转换装置，相阵列超声检测装置由16～256个小的脉冲发生装置组成。一个相控阵超声检测系统通过高端的计算机设备来控制和运行不同的元件，然后进行检测和收集回波信号。相比传统的缺陷检测，相控阵检测系统可以通过不同的路径来完成信号收集，因此增加了检测的灵活性和有效性。

　　空气耦合超声检测和普通的传递过程一样，唯一的区别在于耦合介质的不同，空气耦合超声检测过程中，空气取代了水和凝胶介质。该检测技术是一种无接触的测试技术，可以有效地消除水和凝胶在测试过程中带来的微小变动，因此该技术的测试校准和检测过程都较快。

　　激光超声技术出现于1960年，此后被用于材料的无损检测。激光超声检测技术的图像可以在单一点进行激发产生，从而造成在材料内部传递，反映出不同区域的内聚结构。此外还可以通过对多点进行激发扫描获取测试图像。可以在高能脉冲激光的激发下获取。Park B等利用该技术实现了对风电叶片脱层和脱胶现象的可视化检测，该检测技术在脱层区域存在信号衰减现象，相应的测试数据见图2。

　　特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

　　12月12日讯，有投资者向明阳智能提问，请问：公司目前的风电的页面，有多少比例已经采用碳纤维了？这个会是后面的主要趋势么？谢谢公司回答表示，尊敬的投资者您好，感谢您的关注。公司目前风电叶片采用碳纤维的比例并不高，谢谢。

　　叶轮直径260米！全球最长风电叶片下线日，全球规模最大最长的海上抗台风型叶片（MySE260）在明阳智能广东汕尾海洋能源装备智能制造中心正式下线日下线当时亚洲最长抗台风型叶片后，在不到半年时间内再次刷新风机叶片长度的记录。明阳智能MySE260叶轮直径达到260米，叶片扫风面积约53092平米。同时，得益于

　　12月8日，装载着8片全球量产最长风电叶片的船舶缓缓驶离福建福清的福州港江阴港区，启程远赴欧洲，这也是我国百米级以上风电叶片首次外贸批量出口。本次出口的风电叶片单片长108米、自重100吨，是目前全球已实现量产的最长风电叶片。此次作业环节多，吊装难度大，超长风电叶片在道路运输、港内转运、码

　　近日，在伊吾工业园区新兴产业集聚区，中材科技GW93大型陆地风电叶片在中材科技（伊吾）风电叶片有限公司成功下线，这标志着全疆最大的风机叶片在伊吾县正式投产。伊吾工业园区新兴产业集聚区中材科技（伊吾）风电叶片有限公司厂房内部中材科技GW93大型陆地风电叶片采用拉挤主梁、辅梁、加大腹板的工艺

　　我国于20世纪50年代后期开始风力发电的研究工作，受限于经济、环境等因素，当时风电产业发展落后，直到20世纪末，风电产业迅速发展，这对我国达成双碳目标具有重要意义。风能是非常好的清洁能源和可再生能源，因此国内已经建有大量的风力发电站，到2021年底，全国风电累计装机容量3.28亿千瓦，在役风电

　　11月24日，创业板上市委发布2022年第82次会议审核结果公告，惠柏新材料科技(上海)股份有限公司首发获通过。东兴证券为其保荐机构，拟募资3.4172亿元。招股书显示，惠柏新材主营业务为特种配方改性环氧树脂系列产品的研发、生产和销售，主要包括风电叶片用环氧树脂、新型复合材料用环氧树脂、电子电气绝

　　近日，由电气风电自主研发的S98陆上叶片在江苏省海上重点实验室中复连众测试平台成功通过静载测试，这也是目前国内已通过静载测试的最长陆上风电玻纤叶片。此次测试严格按照IEC61400-23标准执行，在认证单位的共同见证下，S98叶片测试结果与理论计算高度吻合。为保障静载测试的成功，电气风电事先

　　北极星风力发电网获悉，于11月24日刚刚IPO过会的惠柏新材料科技股份有限公司，近日表示，2022年公司实现营业收入预计19.15亿元，同比增长13.40%，净利润为6054.57万元，同比将下降10.05%，2022年公司将出现增收不增利的情形。据了解，惠柏新材招股书显示，公司主营业务为特种配方改性环氧树脂系列产品

　　12月12日，深圳市汇川技术股份有限公司自主研发的风电大功率变桨驱动器通过权威认证机构北京鉴衡认证中心认证，并获得该认证中心颁发的“风力发电机组部件认证证书”，这是我国首个为风电大功率变桨驱动器颁发的鉴衡认证证书。据悉，此次申请认证的PD802-80A系列风电大功率变桨驱动器，已突破15MW级大

　　导读由于近海空间资源有限，海上风电的发展不断地从浅近海走向深远海；相应的，海上风机支撑结构形式随着水深发生变化，从固定式支撑结构到漂浮式支撑结构演变；漂浮式海上风电市场经历了从单台样机(2009—2015年)到小型风电场示范(2016—2022年)的演变过程。目前，漂浮式风机样机测试项目主要集中在欧

　　近日，在延期数月之后，全球首款无塔筒浮式风机PivotBuoy的首台样机X30终于从西班牙拉斯帕尔马斯港出发，前往大加纳利群岛海洋平台测试场（Plocan）。今年6月，安装单位已提前将一根长1.4km的动态电缆的一端安装在测试场，另一端留在机位附近的海底，等待样机就位后，通过一套Ditrel的电缆中间接头与样

　　近日，首支维斯塔斯115.5米叶片从维斯塔斯位于丹麦Nakskov的生产工厂出厂，这是该型号叶片首次亮相。（来源：微信公众号“欧洲海上风电”作者：欧洲海上风电）2021年2月，维斯塔斯发布了当时全球最大容量的V236-15.0MW风机，其配套的叶片长达115.5米，也是当时全球最长的风机叶片。该叶片将作为V236-15

　　12月14日，江西省发改委印发《江西省整体推进开发区屋顶光伏建设三年行动计划（2022-2024年）》的通知，规划提出，鼓励开发区大胆探索实践，开展光伏、风电、储能、制氢等一体化试点示范，促进可再生能源与终端冷热水电气等集成耦合利用方式、体制机制等创新，推动建设高度自平衡的可再生能源局域能源

　　甘肃省发展和改革委员会关于甘肃省2022年度能源领域首台（套）重大技术装备申报推荐名单的公示根据国家能源局综合司《关于组织开展2022年度能源领域首台（套）重大技术装备申报工作的通知》要求，经各市级能源主管部门和有关能源企业推荐上报，我委拟将“基于双馈风电机组采用自同步电压源控制体现同步

　　12月12日，山西发布山西省数字经济促进条例，文件指出，县级以上人民政府应当加快煤炭产业与数字技术一体化融合发展，创新发展光伏、风电、储能、氢能等新能源领域的数字技术应用，推进智慧煤矿、智能电网、能源互联网建设，以数字化转型驱动能源领域综合改革。原文如下：（2022年12月9日山西省第

　　北极星风力发电网获悉，日前，对该地区第三期分区发展的8700MW海上风力发电场进行了招标，其中，共有六家开发商及十个项目参与了竞投首轮遴选。其中，SkybornRenewablesTaiwan获得包括300MW海峡二期、700MW的裕德和700MW大田风电项目开发权，总1.7GW。海峡二期将于2026年并网，后两者将于2027年并

　　12月12日，深圳市汇川技术股份有限公司自主研发的风电大功率变桨驱动器通过权威认证机构北京鉴衡认证中心认证，并获得该认证中心颁发的“风力发电机组部件认证证书”，这是我国首个为风电大功率变桨驱动器颁发的鉴衡认证证书。据悉，此次申请认证的PD802-80A系列风电大功率变桨驱动器，已突破15MW级大

　　12月10日，东北分公司大连普兰店陆上风电Ⅰ项目正式开工。该项目作为大连市单体容量最上风电项目，是辽宁省1220新能源重点项目之一，总装机容量30万千瓦，拟安装60台单机容量为5兆瓦的风力发电机组，建设一座220千伏升压站，配置30兆瓦/120兆瓦时储能装置，计划2023年全容量并网发电。建成投产后年

　　12月14日17时18分，由电建新能源集团投资开发的广西百色市右江区290MW乡村振兴分布式光伏电站项目成功实现并网发电。至此，电建新能源集团投产装机规模达到900万千瓦！这是电建新能源集团自2021年12月26日重组整合成立以来，实现的又一个重要里程碑，为“决胜全年度”，打赢收官战按下“助力键”，更是

　　北极星氢能网获悉，12月8日，浙江嘉兴市政府对市政协《关于拓宽氢能示范应用场景，推动我市氢能产业发展的建议》提案答复指出，扩展氢能应用场景，加强与龙头企业和科研院所的研究合作，降低副氢气制备成本，提高制备效率和品质，提升整体商用氢气供给量，计划到2025年，年产能达10万吨。积极提升绿氢