艾爾姆最長葉片現身如東

如果葉片有生命，當73+葉片被安裝時，同在如東海上的風電那些“小伙伴”們一定驚呆了。

9月30日，來自葉片廠家、整機廠商、運輸公司、安裝公司的工程師們，極其精密地操作著手里的各類設備，神情緊張地把目前中國最長葉片安裝在2臺5MW風電機組上。他們知道，一項人類工程史上的“奇跡”，就這樣發生了。

但如果了解到這項工程的創造者之一，73+葉片的生產廠商是艾爾姆風能葉片制品公司（簡稱艾爾姆），他們應該會放松心情，將這個被理解為“奇跡”的工程，重新定義成技術進步的必然結果。

運裝極限

在葉片制造領域占有重要地位的艾爾姆公司，曾于2010年也做過類似具有轟動效應的事。

2010年，艾爾姆曾使用安東諾夫225飛機將兩支42.1米長的葉片，從中國運往丹麥測試，創造了最長單體空運貨物的世界紀錄。

但這次從丹麥向中國運輸73+葉片，顯然無法瀟灑地使用空運。由于葉片長度遠遠高出了數個量級，其只能選擇海運。

“前幾天剛剛運了幾支66.5米的葉片，就已經很麻煩了。甚至需要把工廠門口的樹都砍掉，運出的時候還需要封路，轉彎則要把路口四個方向的車全部堵住。如果再長出7米就更難以想象了?！卑瑺柲饭矩撠熯\輸工作的李萌說。

為了運輸長達70多米的葉片，在丹麥工廠向港口的途中，艾爾姆使用了特制的卡車。這種卡車由兩節車體組成，車頭有動力，后節車體如同拖車，沒有動力但可以自主轉向。兩節車體之間除葉片外沒有任何相連之處，后節車體被葉片拖動行駛，整個卡車看上去就像是一座橋。

到達港口后，這些葉片被吊車放在一艘已經滿載貨物的輪船甲板上，7月底從歐洲的安瑟港出發，途徑多個港口，為方便裝卸貨物而被吊上吊下，直至9月11日到達上海港，被吊至駁船上。

“我們安裝的地方在沒有潮水時水深只有2.5米，所以只能使用駁船將葉片運到機位，即使這樣，我們也需要看潮水的漲落情況。因為到年底之前還有三個大潮，第一個就在9月底，我們在此期間完成吊裝?！崩蠲日f。

由于是換裝葉片，吊車首先將已經安裝在2臺5MW整機上的風輪吊下來，把輪轂、葉片拆開，再將73 +葉片裝在輪轂上重新吊裝上去，所以這次的工程比為新機組吊裝葉片的技術難度更高。再加上葉片長度和葉輪直徑巨大，施工單位配備了500噸以上級別的吊車和特制駁船。

據了解，此次工程各方下如此功夫更換73+葉片的主要目的，是為了更好地讓葉片匹配風電機組，從而提高發電效率。

活的葉片

葉片就像收割機，旋轉的同時可以幫助我們收獲未來。如何讓它效率更高，莫不如給它更多智慧和更多保護。

雖然此次身現如東的73+葉片豎起來能高過24層住宅，但從一些技術細節中可以發現，此款葉片在設計之初便頗具智慧。

“研發一只超過70米的葉片，不僅要保證其吸收風能的能力，還要盡可能保證將重量控制在一個合理的范圍內。同時用艾爾姆自有風洞對葉片進行測試和驗證以保證葉片的性能和參數達到客戶的要求?！?艾爾姆中國區技術支持工程師閆景松提到：“技術工程師對這些自有翼型進行量身修正并運用在73 +葉片上，使73+葉片在氣動設計、結構設計，包括載荷設計形成了一個完美的匹配?！?/p>

除了富有經驗的翼型設計外，作為一個國際化葉片企業，73+葉片的制作工藝被艾爾姆給予了很高的重視。由于如此巨大的葉片對生產工藝要求非常高，一旦控制不好就可能出現纖維、聚酯注入過多，超出重量設計、負荷設計要求的問題，為此艾爾姆從兩個方面來解決這項工藝難題。

其一是通過30多年的經驗不斷對工藝本身進行修正和改進，使得73+葉片整個的工藝控制流程和控制效果達到了令人滿意的程度。

其二是通過結構設計來降低對工藝的要求。由于設計匹配度在設計之初就被放在了重要位置，使得73+葉片的設計與生產能夠得到完美匹配，從而具有結構的易生產性，更容易加工和生產。

“翼型設計結合工藝水平，使這個葉片更加修長，葉根直徑僅有3.2米，最大弦長只有4.2米。”閆景松說。

即使在遠處看到73+葉片，也會很容易發現其與眾不同之處：除了葉型更加修長，葉片表面還有一些條狀凸起物。這些凸起物的作用是進一步提高葉片的性能，被艾爾姆統稱為增功組件。

據介紹，艾爾姆推出的增功組件分為三種，分別裝在葉片的不同位置。其中，渦流板（Vertex Generator）被裝在背風面葉根到葉中，能夠防止流動分離（指葉片背面有時會形成一定壓力，抵消葉片的升力，使發電效率降低）產生。T擾流板（Tspoiler）則裝在葉片最大弦長到葉根的區域，由于這段區域的翼型一般不會提供太多升力，在安裝該組件后可以使該段葉片產生一定升力，被艾爾姆視為一項獨特技術。格尼襟翼（Gurney Flap）安裝在靠近最大弦長的地方，位于葉片的尾邊，也可以通過提升升力而提高發電量。

談到增功組件所起到的作用，閆景松說：“這些組件全部安裝后，保守估計能夠提高1%至3%的發電效率。”

據了解，增功組件針對不同的風電場和風況乃至風電機組，產生的效果是不同的。雖然從數據上看并沒有多大的改進，但對于發電商來說，哪怕發電效率僅僅提高一個小數點，從整體發電量上看都是相當可觀的事情。尤其是對于多兆瓦級的風電機組而言。

正在公路上運輸的73+葉片。

除了著力提高73 +葉片的發電效率，艾爾姆在該葉片的安全性上也運用了多種技術，其中的一些技術雖然并非73 +葉片所獨有，但它們顯然會在定位于多兆瓦級海上風電葉片的73+葉片上運用的更加有效。

73+葉片配備的葉片監控系統基于光纖傳感器技術，能夠測量葉片的應力，轉化為載荷數據，為控制策略提供判斷基礎，以此保證風電機組在人力難及的海中安全運行。也就是說，正是由于監控系統的存在，使73+葉片擁有了智慧與活力，減少了運維費用，降低了度電成本。

為了避免遭到雷電傷害，艾爾姆為73+配置了名為ILPS（Insulation Lightning Protection System）的絕緣導雷系統，在葉尖處用鎢接收器接受雷擊電流，并通過導雷線將電流安全地引導至地下。據介紹，雖然該防雷系統與其他廠商的防雷系統在原理上并沒有不同，但在結構設計和測試流程上艾爾姆爭取做到更加有效和嚴格。

“一些曾經合作過的防雷機構承認我們自己設計的比他們的還好，因為艾爾姆有專門的雷電保護設計團隊，經過了多年的經驗積累。”閆景松說。

更長更輕

“如果一家公司了解近海發電葉片的尺寸已經發展到哪種程度，便會知曉艾爾姆風電集團的赫赫大名。”宣傳冊上的一句話，顯得艾爾姆很自信，同時也透漏了該公司的主要技術戰略。

艾爾姆的自信不是平白無故而來。早在2009年在位于比利時海岸28公里的Thornton Bankshe風電場投入使用時起，艾爾姆生產的61.5米葉片就被安裝在REpower的5MW型風電機組上。而在2012年和2013年的該項目第二和第三期工程中，REpower安裝了48臺6MW型風電機組，全部使用的是艾爾姆的葉片產品。這些產品有個共同的特點，那就是尺寸越來越長。

在如東準備吊裝的73+葉片。

“對于我們來說，73+葉片的重要意義是最長的葉片。長度和能源是一個平方增長的關系，葉片越長越能獲得更多的能源。”艾爾姆亞太區總裁Randall Hoeflein指出。

據了解，除了73+葉片外，艾爾姆正在利用現有的材料開發更長的葉片。這些材料中并不含有昂貴的碳纖維，卻在艾爾姆的生產工藝和設計理念下，可以造出遠遠超過73米的葉片。

事實上，不斷造出更長的葉片，不僅僅是艾爾姆為滿足客戶需求所作出的解決方案，而是確實融入了這家企業的技術戰略中。這一點可以從艾爾姆的產品序列看出。

“我們有許多定制化的葉片，客戶對葉片長度有所期望，我們來滿足要求。有一些全球通用葉片卻不是這種模式，是由我們先設計出來一些基礎葉片，再給整機商做配套?！?/p>

閆景松提到的平臺概念被艾爾姆官方稱為GloBlade系列。GloBlade由Global（全球）加 Blade（葉片）兩個詞組成，意思不言而喻。

在這種理念下，2010年4月首個LM42.1模型如期在中國制造完成，之后不到一個月，GloBlade－1LM42.1型葉片從天津廠脫模問世。

LM42.1為后續GloBlade系列葉片奠定了開發理念基礎，隨后GloBlade2－2MW（49.1米 ），GloBlade3－ 3MW（54.8米、58.7米、61.2米、62.8米）相繼問世，目前GloBlade6－5/6MW（73+葉片）正在中國吊裝。

“這是一種模塊化設計，如果市場有一些需求，可以基于這些基礎型號進行快速的響應和改進，生產出客戶有某些需求或載荷的葉片。如已經有了50米的葉片，我們需要54米的，可以在中間大約30米處加一個模塊，快速組成新的葉片模具?！遍Z景松說。

葉片長度的變化雖然是必然趨勢，但重量勢必會有所增加，載荷就成了問題。如何最大程度減少長度與重量之間的矛盾，艾爾姆有一定的經驗和成績。

資料顯示，73+葉片重量在27噸左右，幾乎相當于1.5兆瓦37.3米葉片的5倍。雖然如此之重，但有了解葉片技術的專家稱，73+或將比國內類似產品輕10%至20%。在沒使用碳纖維的情況下，這個差距顯得難能可貴。

該專家分析，這項能力應該來自于廠家對葉片設計和聚酯玻纖材料的理解，對葉片從結構、重量到氣動表現乃至生產工藝，都需要做出高明的匹配。

據了解，雖然本次更換73+葉片的風電機組單機容量為5MW，而73+葉片是為6MW設計的，但由于GloBlade－6的靈活性，使得這款葉片可以普遍適用于5MW和6MW的機型。同時，由于重量較輕，上述5MW機組在設計時也考慮到了載荷需要，使得73+葉片能夠順利地裝在該機型上。

“這是把雙刃劍?！卑瑺柲分袊鴧^大客戶經理李茂建說，“葉片比較輕，就要求整機商必須有較強的控制技術。反而葉片越重越牢實，對整機商要求就沒那么高了。這就像是一輛跑車想要發揮性能，不能走坑坑洼洼的山路一樣。因此我們也會選擇整機商，而不是隨便將葉片賣出去了事。艾爾姆會首先將數據包發給對此感興趣、技術能力強的廠商，評估一下他們自己的載荷匹配、控制能力、發電量要求，之后看如何去相互適應。我們有能力把產品設計到很精確，使葉片恰好能夠發出這么多電量，恰好產生這么多載荷。”

有望國產

“我們不想被認為是一個純粹的外資企業，我們的定位是一個中國企業，外加外國的技術和質量?！盧andall Hoeflein對記者說。

73+葉片在如東吊裝完成。

話雖如此，但中國市場近兩年確實讓外企感到了一些適應的難度，即使是對本土企業而言，也顯出了一些冷意。價格在一段時間成了項目投標成敗的重要因素，連鎖反應使產業鏈上下負債不斷增加，一些腳步邁得過快的企業感到喘不過氣來。“價低質次”似乎即將成為一個惡性循環，業內人士逐漸認識到，價格過低對誰都沒有好處。

在一些外資企業紛紛撤離的時候，有人開始質疑艾爾姆在中國的發展前景。對此，Randall Hoeflein說：“之前風電形勢不是很好，大家都在疑惑艾爾姆會不會離開中國市場，首先我們想傳遞一個強力的信息，我們沒有離開，并將以更強的實力參與中國風電，把最好的產品帶到這里?！?/p>

事實上，艾爾姆在這段時間做的工作很簡單，就是堅持在中國市場培養自己的客戶，為自己的客戶負責，讓客戶認識到生命周期的總成本才是科學衡量項目投資的正確標準。到目前為止，這家公司似乎已經開始擺脫那段最艱難的市場環境。

Randall Hoeflein認為，一旦風電機組出現了問題停止運行，維修費用將會很高，大家都將焦點放在設備生命周期的總成本上?，F在的設備價格已經開始上漲，說明人們逐漸認識到價格不是購買設備時考慮的唯一因素，也要考慮風電機組和葉片的能量輸出。

當更多本土整機商走向海外，艾爾姆甚至還可以幫更多的忙。

“國外一些項目銀行融資時要看部件是不是名牌產品，或是經得起考驗的產品。如果整機商使用的不是世界一流廠家的產品，在放款和融資方面會遇到很多困難。艾爾姆被廣泛認知，能夠更好地幫助整機商立足海外?！崩蠲ㄕf。

此外，在Randall Hoeflein的戰略中，中國的海上風電將是艾爾姆未來發展的重要戰場。

據了解，艾爾姆目前在中國有3個工廠，一個在秦皇島，主要支持北方和東北市場；一個在天津，主要支持華中；還有一個在江陰，離江邊的距離只有1公里，主要支持南方及東南沿海區域，將在未來的海上風電發展中發揮更重要的作用。

“到2020年，中國海上風電有將近30GW的裝機目標，發展空間巨大。由于貼近人口密集、經濟高速發展的東南沿海，很難遇到電網瓶頸影響。我們預計，海上風電的可利用小時數要遠高于陸上風電，所以它將是一個非常大的機遇?！?/p>

實際情況表明，Randall Hoeflein并不是說說而已。

有消息稱，隨著73+葉片的安裝，國內不少整機商已經對該產品抱有了很大興趣。繼66.5米葉片在中國量產后，艾爾姆也有意引入國產73+葉片。如果說73+葉片是艾爾姆破解中國海上風電市場所祭出的一柄利器，那么隨著該葉片模具在中國工廠的誕生，73+葉片的影響必將更加廣泛，有關“最長葉片”的秘密也將逐步破解。