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風能在可再生能源領域繼續(xù)占據(jù)主導地位，并且一直是世界上最大的玻璃纖維增強復合材料市場。隨著葉片越來越長，葉片制造商正在尋找在不犧牲性能的情況下減輕大型結構重量的方法，也在使用碳纖維。風電葉片仍然是復合材料的關鍵市場領域。 根據(jù)Acumen Research and Consulting 《全球行業(yè)分析，市場規(guī)模，機遇與預測，2017 – 2023年》的預測，全球風力渦輪機復合材料市場的價值到2023年可能超過120億美元，并且預計到2023年將以9.6%的復合年增長率增長。
根據(jù)美國風能協(xié)會的報告，在過去的10年中，美國的風力發(fā)電量增加了近四倍，攀升至96,433兆瓦。在2019年第二季度，美國安裝了736兆瓦的新風力發(fā)電能力。在今年上半年投產了1,577兆瓦，比2018年上半年增長了53%。 根據(jù)AWEA的“美國風電行業(yè)2019年第二季度市場”數(shù)據(jù)，截至2019年第二季度末，在建和處于開發(fā)階段的美國風電項目已達到41,801兆瓦，同比增長10％。據(jù)AWEA稱，項目開發(fā)商在2019年第二季度簽署了1,962兆瓦的購電協(xié)議（PPA），全年貢獻了4,799兆瓦。 其中一些增長可能是由美國生產稅收抵免（PTC）推動的，這是一項聯(lián)邦補貼，為風電場運營的前10年提供每千瓦時稅收抵免。當前的PTC在2016年通過，并提供了2.3美分/千瓦時的信用額度。PTC信用額逐年遞增，直到2020年底到期。由于風能行業(yè)有能力自行維持而不需補貼，因此PTC不太可能續(xù)簽。
至于美國的海上風電，截至2018年底，海上風電總管道超過25,000兆瓦。 全球風能市場增長迅速，2018年增長了9.5％。根據(jù)AWEA的數(shù)據(jù)，全球目前有591吉瓦的風電場用于發(fā)電。根據(jù)全球風能理事會（GWEC）的《 2018年全球風能報告》，新風能為51.3吉瓦，2018年安裝了-陸上為46.8吉瓦，海上為4.5吉瓦。與2017年相比略有下降4.0％，但仍然是強勁的一年。GWEC表示，盡管某些市場起伏不定，但自2014年以來，每年的安裝量已超過50吉瓦。
中國在2018年繼續(xù)以21.2吉瓦的新風電裝機容量引領海上風電市場。2018年，陸上風電的第二大市場是美國，為7.6吉瓦，目前陸上總裝機96吉瓦。至于海上風電，中國在2018年首次安裝了1.8吉瓦的裝機，其次是英國，其次是在2018年安裝了1.3吉瓦的裝機。在全球范圍內，海上風電在整個風電市場中的份額持續(xù)增長，到2018年，新安裝量為8％，占總安裝量的4％。 風力渦輪機的尺寸也在繼續(xù)增加。二十多年前，當?shù)谝慌笠?guī)模的商業(yè)風力發(fā)電投入使用時，風力發(fā)電場包括額定功率為1兆瓦或更低的渦輪機，其玻璃纖維增強葉片的長度在10至15米之間。如今，葉片長度為65-80米的6-9兆瓦海上風機已成為常態(tài)。
2018年9月，三菱重工維斯塔斯（MHI Vestas）宣布其V164渦輪機平臺已達到10兆瓦的額定功率，成為第一臺商用雙位數(shù)風力渦輪機。盡管10兆瓦的渦輪機要到2021年才能安裝，但2018年4月在蘇格蘭阿伯丁灣的Vattenfall的歐洲海上風電部署中心（EOWDC）部署了8.8兆瓦的V164。高度為191米，每個葉片長80米。 2019年初，西門子Gamesa可再生能源公司（SGRE，西班牙Zamudio）推出了SG 10.0-193 DD，這是該公司的首臺10兆瓦以上海上風力發(fā)電機。它具有94米長的葉片（每個葉片的長度與一個足球場相同），提供29,300平方米的掃掠面積。據(jù)說一個SG 10.0-193 DD的年發(fā)電量足以為大約10,000個歐洲家庭供電。此外，西門子歌美颯正在丹麥的奧爾堡建造世界上最大的風力渦輪機葉片試驗臺。該站點將能夠對下一代SGRE轉子葉片進行全面測試，并有望在2019年底之前全面投入運營。據(jù)報道，首批測試將在SG 10.0-193 DD的94米長葉片上進行。
正在開發(fā)中的最大，功能最強大的風力渦輪機是Haliade-X，它是由GE可再生能源公司（法國巴黎）開發(fā)的。Haliade-X 12 MW高聳于海面上260米（是法國巴黎凱旋門標志性建筑的高度的五倍多），帶有直徑為220米的轉子。107米長的葉片由LM Wind Power設計和制造，將是迄今為止最長的海上葉片，并且比足球場的尺寸還要長。通用電氣于2019年7月在其法國圣納澤爾的生產基地展示了首臺用于Haliade-X 12兆瓦海上風力發(fā)電機的機艙。
隨著風力渦輪機尺寸的增大和葉片長度的不斷增加，碳纖維在翼梁蓋中的增強（已作為風力渦輪機轉子葉片的加強件）已成為減少整體重量和增加葉片剛度以防止塔架撞擊的有效方法。Zoltek Corp.碳纖維執(zhí)行副總裁Philip Schell表示：現(xiàn)在約有25％的風力渦輪機采用碳纖維翼梁蓋制造。盡管該數(shù)字呈上升趨勢，但也強調了大多數(shù)渦輪機仍完全由玻璃纖維復合材料制成。他補充說，在考慮所有成本/性能折衷的情況下，可以為用碳纖維代替玻璃纖維制造越來越長的55米長的渦輪葉片的翼梁蓋提供可靠的保障。 2019年6月，SAERTEX（德國薩爾貝克）宣布將其經過優(yōu)化的618gsm非卷曲碳纖維單向織物用于生產采用真空灌注技術制造的原型87.5米，800毫米碳纖維翼梁原型。根據(jù)SAERTEX的說法，翼梁蓋是生產時間最長的，由中國的風力渦輪機葉片制造商于4月完成，由WINDnovation Engineering Solutions（德國柏林）設計。
根據(jù)美國風能協(xié)會的報告，在過去的10年中，美國的風力發(fā)電量增加了近四倍，攀升至96,433兆瓦。在2019年第二季度，美國安裝了736兆瓦的新風力發(fā)電能力。在今年上半年投產了1,577兆瓦，比2018年上半年增長了53%。 根據(jù)AWEA的“美國風電行業(yè)2019年第二季度市場”數(shù)據(jù)，截至2019年第二季度末，在建和處于開發(fā)階段的美國風電項目已達到41,801兆瓦，同比增長10％。據(jù)AWEA稱，項目開發(fā)商在2019年第二季度簽署了1,962兆瓦的購電協(xié)議（PPA），全年貢獻了4,799兆瓦。 其中一些增長可能是由美國生產稅收抵免（PTC）推動的，這是一項聯(lián)邦補貼，為風電場運營的前10年提供每千瓦時稅收抵免。當前的PTC在2016年通過，并提供了2.3美分/千瓦時的信用額度。PTC信用額逐年遞增，直到2020年底到期。由于風能行業(yè)有能力自行維持而不需補貼，因此PTC不太可能續(xù)簽。
至于美國的海上風電，截至2018年底，海上風電總管道超過25,000兆瓦。 全球風能市場增長迅速，2018年增長了9.5％。根據(jù)AWEA的數(shù)據(jù)，全球目前有591吉瓦的風電場用于發(fā)電。根據(jù)全球風能理事會（GWEC）的《 2018年全球風能報告》，新風能為51.3吉瓦，2018年安裝了-陸上為46.8吉瓦，海上為4.5吉瓦。與2017年相比略有下降4.0％，但仍然是強勁的一年。GWEC表示，盡管某些市場起伏不定，但自2014年以來，每年的安裝量已超過50吉瓦。
中國在2018年繼續(xù)以21.2吉瓦的新風電裝機容量引領海上風電市場。2018年，陸上風電的第二大市場是美國，為7.6吉瓦，目前陸上總裝機96吉瓦。至于海上風電，中國在2018年首次安裝了1.8吉瓦的裝機，其次是英國，其次是在2018年安裝了1.3吉瓦的裝機。在全球范圍內，海上風電在整個風電市場中的份額持續(xù)增長，到2018年，新安裝量為8％，占總安裝量的4％。 風力渦輪機的尺寸也在繼續(xù)增加。二十多年前，當?shù)谝慌笠?guī)模的商業(yè)風力發(fā)電投入使用時，風力發(fā)電場包括額定功率為1兆瓦或更低的渦輪機，其玻璃纖維增強葉片的長度在10至15米之間。如今，葉片長度為65-80米的6-9兆瓦海上風機已成為常態(tài)。
2018年9月，三菱重工維斯塔斯（MHI Vestas）宣布其V164渦輪機平臺已達到10兆瓦的額定功率，成為第一臺商用雙位數(shù)風力渦輪機。盡管10兆瓦的渦輪機要到2021年才能安裝，但2018年4月在蘇格蘭阿伯丁灣的Vattenfall的歐洲海上風電部署中心（EOWDC）部署了8.8兆瓦的V164。高度為191米，每個葉片長80米。 2019年初，西門子Gamesa可再生能源公司（SGRE，西班牙Zamudio）推出了SG 10.0-193 DD，這是該公司的首臺10兆瓦以上海上風力發(fā)電機。它具有94米長的葉片（每個葉片的長度與一個足球場相同），提供29,300平方米的掃掠面積。據(jù)說一個SG 10.0-193 DD的年發(fā)電量足以為大約10,000個歐洲家庭供電。此外，西門子歌美颯正在丹麥的奧爾堡建造世界上最大的風力渦輪機葉片試驗臺。該站點將能夠對下一代SGRE轉子葉片進行全面測試，并有望在2019年底之前全面投入運營。據(jù)報道，首批測試將在SG 10.0-193 DD的94米長葉片上進行。
正在開發(fā)中的最大，功能最強大的風力渦輪機是Haliade-X，它是由GE可再生能源公司（法國巴黎）開發(fā)的。Haliade-X 12 MW高聳于海面上260米（是法國巴黎凱旋門標志性建筑的高度的五倍多），帶有直徑為220米的轉子。107米長的葉片由LM Wind Power設計和制造，將是迄今為止最長的海上葉片，并且比足球場的尺寸還要長。通用電氣于2019年7月在其法國圣納澤爾的生產基地展示了首臺用于Haliade-X 12兆瓦海上風力發(fā)電機的機艙。
隨著風力渦輪機尺寸的增大和葉片長度的不斷增加，碳纖維在翼梁蓋中的增強（已作為風力渦輪機轉子葉片的加強件）已成為減少整體重量和增加葉片剛度以防止塔架撞擊的有效方法。Zoltek Corp.碳纖維執(zhí)行副總裁Philip Schell表示：現(xiàn)在約有25％的風力渦輪機采用碳纖維翼梁蓋制造。盡管該數(shù)字呈上升趨勢，但也強調了大多數(shù)渦輪機仍完全由玻璃纖維復合材料制成。他補充說，在考慮所有成本/性能折衷的情況下，可以為用碳纖維代替玻璃纖維制造越來越長的55米長的渦輪葉片的翼梁蓋提供可靠的保障。 2019年6月，SAERTEX（德國薩爾貝克）宣布將其經過優(yōu)化的618gsm非卷曲碳纖維單向織物用于生產采用真空灌注技術制造的原型87.5米，800毫米碳纖維翼梁原型。根據(jù)SAERTEX的說法，翼梁蓋是生產時間最長的，由中國的風力渦輪機葉片制造商于4月完成，由WINDnovation Engineering Solutions（德國柏林）設計。
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