高強(qiáng)度碳纖維風(fēng)機(jī)葉片項(xiàng)目建議書(shū)

1、年產(chǎn)1000套高強(qiáng)度碳纖維風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片項(xiàng) 目 建 議 書(shū)編制單位： 策劃編制人： 編制時(shí)間： 一、總論1、項(xiàng)目名稱年產(chǎn)1000套高強(qiáng)度碳纖維風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片項(xiàng)目2、項(xiàng)目依托單位概況3、擬建地點(diǎn) 4、建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模項(xiàng)目計(jì)劃占地面積150畝，新建車(chē)間6萬(wàn)平米，新增設(shè)備125臺(tái)套。5、建設(shè)年限 本項(xiàng)目的建設(shè)期限為00。6、概算投資 本項(xiàng)目總投資10億元，企業(yè)自由資金2億元，計(jì)劃項(xiàng)目貸款5億元，其余3億元由企業(yè)通過(guò)再融資解決。7、效益分析 項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，年實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片1000套，實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入40億元，利稅10億元，并可為300人解決就業(yè)問(wèn)題。二、項(xiàng)目建設(shè)的必要性和條件1、建設(shè)的必要性分析能源是

2、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，要實(shí)現(xiàn)2020年我國(guó)GDP翻兩番的宏偉目標(biāo)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長(zhǎng)，僅靠常規(guī)能源難以解決能源和電力短缺。占電力供應(yīng)70%的煤電燃料煤炭，探明的剩余開(kāi)采儲(chǔ)量為1390億t，按2003年開(kāi)采速度16.67億t/a，僅能維持83a，還將帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染。我國(guó)的石油資源不足，天然氣資源也不夠豐富，天然鈾資源短缺。我國(guó)水能資源經(jīng)濟(jì)可開(kāi)發(fā)量為4.02億kW，年發(fā)電量1.7萬(wàn)億kW·h，再經(jīng)過(guò)2030a的開(kāi)發(fā)，70%左右將被開(kāi)發(fā)完，僅靠水能是解決不了我國(guó)電力短缺的。我國(guó)的風(fēng)能資源十分豐富，根據(jù)國(guó)家氣象局估計(jì)，我國(guó)10m高度以內(nèi)可開(kāi)發(fā)利用的地表風(fēng)電能源約為10億kW，其

3、中陸地2.5億kW，海上7.5億kW，如果擴(kuò)展到5060m以上高度，風(fēng)力資源將有望擴(kuò)展到2025億kW。因此，風(fēng)力發(fā)電是我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)而重要的選擇。風(fēng)電機(jī)組(主要指并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組)是風(fēng)力發(fā)電的核心設(shè)備，風(fēng)電機(jī)組的生產(chǎn)和制造水平也是反映一個(gè)國(guó)家風(fēng)電發(fā)展水平的重要因素，因此由進(jìn)口轉(zhuǎn)化為國(guó)產(chǎn)，可大大降低風(fēng)電廠的投資，從而有力地促進(jìn)風(fēng)電的快速發(fā)展， 為尋求新的增長(zhǎng)點(diǎn)并提升產(chǎn)品的國(guó)際影響力，國(guó)內(nèi)主要的風(fēng)電機(jī)組制造商已明確制定海外市場(chǎng)戰(zhàn)略，截止2010年底，已經(jīng)先后有華銳風(fēng)電、金風(fēng)科技、上海電氣、江蘇新譽(yù)、保定惠德、華儀風(fēng)能、明陽(yáng)風(fēng)能、金風(fēng)科技、瑞祥（A-Power）、國(guó)電聯(lián)合、東方電氣（杭州）新

4、能源公司、三一電氣13家企業(yè)向外國(guó)出口了風(fēng)電整機(jī)設(shè)備。目前，雖然我國(guó)整機(jī)制造企業(yè)進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)尚處在初期發(fā)展階段，但隨著國(guó)內(nèi)整機(jī)廠商的技術(shù)研發(fā)水平和產(chǎn)品品質(zhì)的逐步提高，參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的空間較大。2009-2010年我國(guó)大型風(fēng)電整機(jī)出口情況表序號(hào)企業(yè)名稱出口臺(tái)數(shù)容量（MW）出口國(guó)家1華銳風(fēng)電1015印度（2009）2金風(fēng)科技34.5美國(guó)（2009）3上海電氣56.25英國(guó)泰國(guó)（2009）4江蘇新譽(yù)23英國(guó)泰國(guó)5保定惠德1010美國(guó)（2008）6華儀風(fēng)能43.12智利（2008）7明陽(yáng)風(fēng)能11.5美國(guó)（2010）8金風(fēng)科技64.5古巴（2010）9瑞祥（A-Power）12.05美國(guó)（2010）1

5、0國(guó)電聯(lián)合69美國(guó)（2010）11三一電氣510美國(guó)（2010）數(shù)據(jù)來(lái)源：CWEEA2010-2011年國(guó)內(nèi)外風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告風(fēng)電機(jī)組投資占總投資的60%80%。風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要部件有葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)、變流器、塔架、偏航系統(tǒng)、輪轂、變槳系統(tǒng)和主軸等幾部分組成。風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片(簡(jiǎn)稱風(fēng)機(jī)葉片)技術(shù)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的核心技術(shù)，葉片的翼型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)形式，直接影響風(fēng)力發(fā)電裝置的性能和功率，是風(fēng)力發(fā)電機(jī)中最核心的部分。由于風(fēng)機(jī)葉片的尺寸大、外形復(fù)雜，并且要求精度高、表而粗糙度低、強(qiáng)度和剛度高、質(zhì)量分布均勻性好等，使得葉片技術(shù)成為制約風(fēng)力發(fā)電大力發(fā)展的瓶頸。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中各部分零部件占總裝機(jī)成本的

6、比例部件名稱占總成本比例部件名稱占總成本比例部件名稱占總成本比例葉片23.3%塔筒18.9%齒輪箱16.2%變流器7.3%控制器5.0%變槳系統(tǒng)3.9%變壓器3.59%發(fā)電機(jī)3.4%輪轂3.0%機(jī)架2.8%主軸2.2%偏航2.0%機(jī)艙罩1.9%熱交換系統(tǒng)1.3%軸承1.22%螺栓1.04%電纜0.96%制動(dòng)系統(tǒng)0.6%從上表中可以看出，在所有的組成部分中，葉片所占的成本高達(dá)23.3%，產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?，市?chǎng)強(qiáng)勁廣闊。按葉片造價(jià)在總機(jī)中占1/4成木計(jì)算，未來(lái)15年中國(guó)風(fēng)機(jī)葉片的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)500億元?！笆晃濉币?guī)劃明確提出，新建風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)機(jī)葉片等風(fēng)電設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率必須達(dá)到70%以上?？梢?jiàn)，

7、國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)葉片市場(chǎng)前景非常廣闊。這必將給國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)葉片制造業(yè)的發(fā)展帶來(lái)巨大機(jī)遇。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片制造材料比例目前國(guó)外風(fēng)機(jī)葉片大量采用復(fù)合材料制造，并向大型化、低成木、高性能、輕量化、多翼型、柔性化方向發(fā)展。而國(guó)內(nèi)的風(fēng)機(jī)葉片尚處于起步階段，離高性能葉片的要求還相距甚遠(yuǎn)。現(xiàn)有制造并銷(xiāo)售葉片的規(guī)模和質(zhì)量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)葉片市場(chǎng)發(fā)展的需求。同時(shí)大功率風(fēng)機(jī)的葉片設(shè)計(jì)，技術(shù)含量高，開(kāi)發(fā)難度大，隨著材料科學(xué)的發(fā)展，碳纖維材料由于其重量輕，強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)，逐步成為行業(yè)發(fā)展的主流，但存在依賴于進(jìn)口嚴(yán)重。因此，大力增加研究和開(kāi)發(fā)技術(shù)上的投入，因此突破風(fēng)機(jī)葉片技術(shù)的瓶頸限制，大力開(kāi)發(fā)風(fēng)電能源，對(duì)于緩解我國(guó)將來(lái)的能源危機(jī)

8、，具有戰(zhàn)略意義。綜合以上分析，項(xiàng)目的建設(shè)十分必要。2、建設(shè)條件分析三、建設(shè)規(guī)模項(xiàng)目計(jì)劃占地面積150畝，新建車(chē)間6萬(wàn)平米，購(gòu)置德國(guó)HUK樹(shù)脂混合機(jī)、德國(guó)托馬斯真空系統(tǒng)、美國(guó)MTS疲勞試驗(yàn)機(jī)等先進(jìn)設(shè)備125臺(tái)套。四、技術(shù)方案、設(shè)備方案和工程方案1、生產(chǎn)方法風(fēng)機(jī)葉片材料的發(fā)展風(fēng)機(jī)葉片材料的強(qiáng)度和剛度是決定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組性能優(yōu)劣的關(guān)鍵。目前，風(fēng)機(jī)葉片所用材料已由木質(zhì)、帆布等發(fā)展為金屬(鋁合金)、玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(玻璃鋼)、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等，其中新型玻璃鋼葉片材料因?yàn)槠渲亓枯p、比強(qiáng)度高、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、價(jià)格比較便宜等因素，開(kāi)始成為大中型風(fēng)機(jī)葉片材料的主流。然而，隨著風(fēng)機(jī)葉片朝著超大型化和輕量化的方向

9、發(fā)展，玻璃鋼復(fù)合材料也開(kāi)始達(dá)到了其使用性能的極限，碳纖維復(fù)合材料(CFRP)逐漸應(yīng)用到超大型風(fēng)機(jī)葉片中，因此，本項(xiàng)目的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸采用新型的高強(qiáng)度碳纖維材料生產(chǎn)。2、工藝流程大型風(fēng)機(jī)葉片采用的工藝目前主要有2種:開(kāi)模手工鋪層和閉模真空浸透。用預(yù)浸料開(kāi)模手工鋪層工藝是最簡(jiǎn)單、最原始的工藝，不需要昂貴的工裝設(shè)備，但效率比較低，質(zhì)量不夠穩(wěn)定，通常只用于生產(chǎn)葉片長(zhǎng)度比較短和批量比較小的時(shí)候;閉模真空浸透技術(shù)被認(rèn)為效率高、成木低、質(zhì)量好，因此為很多生產(chǎn)單位所采用。本項(xiàng)目技術(shù)工藝采用閉模真空浸透工藝制備風(fēng)機(jī)葉片時(shí)，首先把增強(qiáng)材料鋪覆在涂覆硅膠的模具上，增強(qiáng)材料的外形和鋪層數(shù)根據(jù)葉片設(shè)計(jì)規(guī)定，在先進(jìn)的現(xiàn)代

10、化工廠，采用專用的鋪層機(jī)進(jìn)行鋪層，然后用真空輔助浸透技術(shù)輸入基體樹(shù)脂，真空可以保證樹(shù)脂能很好地充滿到增強(qiáng)材料和模具的每一個(gè)角落。真空輔助浸透技術(shù)制備風(fēng)機(jī)葉片的關(guān)鍵有：（1）優(yōu)選浸透用的基體樹(shù)脂，特別要保證樹(shù)脂的最佳粘度及其流動(dòng)特殊性。（2）模具設(shè)計(jì)必須合理，特別對(duì)模具上樹(shù)脂注入孔的位置、流道分布更要注意，確?；w樹(shù)脂能均衡地充滿任何一處。（3）工藝參數(shù)要最佳化，真空輔助浸透技術(shù)的工藝參數(shù)要事先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，保證達(dá)到最佳化。固化后的葉片由自動(dòng)化操縱的設(shè)備運(yùn)送到下一道工序，進(jìn)行打磨和拋光等。由于模具上涂有硅膠，葉片不再需要油漆。此外還必須注意，在工藝制造過(guò)程中，盡可能減少?gòu)?fù)合材料的孔隙率，保證增強(qiáng)纖維在鋪放與成型過(guò)程中保持平直，是獲得良好力學(xué)性能的關(guān)鍵。五、產(chǎn)品方案本項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，將形成以下三種型號(hào)的產(chǎn)品：1、葉片規(guī)格37米，主要用于中國(guó)主流機(jī)型1.5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)的裝配。 2、葉片規(guī)格39米，主要用于2.0兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)的裝配。 3、葉片規(guī)格54米，主要用于4.5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)的裝配。 六、效益分析本項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，可實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入40億元，利稅10億元，同時(shí)可以為300人解決就業(yè)問(wèn)題，將顯著提高我國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片制造行業(yè)的整體水平，促進(jìn)風(fēng)電行業(yè)的健康、快速發(fā)展。七、結(jié)論風(fēng)力發(fā)電的發(fā)