如果葉片有生命，當(dāng)73+葉片被安裝時，同在如東海上的風(fēng)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(shè)備，神情緊張地把目前中國最長葉片安裝在2臺5MW風(fēng)電機組上。他們知道，一項人類工程史上的“奇跡”，就這樣發(fā)生了。

但如果了解到這項工程的創(chuàng)造者之一，73+葉片的生產(chǎn)廠商是艾爾姆風(fēng)能葉片制品公司（簡稱艾爾姆），他們應(yīng)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(shù)進步的必然結(jié)果。

運裝極限

在葉片制造領(lǐng)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(yīng)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(chuàng)造了最長單體空運貨物的世界紀(jì)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(shù)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(jīng)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(zhuǎn)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。”艾爾姆公司負責(zé)運輸工作的李萌說。

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(jié)車體組成，車頭有動力，后節(jié)車體如同拖車，沒有動力但可以自主轉(zhuǎn)向。兩節(jié)車體之間除葉片外沒有任何相連之處，后節(jié)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(jīng)滿載貨物的輪船甲板上，7月底從歐洲的安瑟港出發(fā)，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。”李萌說。

由于是換裝葉片，吊車首先將已經(jīng)安裝在2臺5MW整機上的風(fēng)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(shù)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(jù)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(fēng)電機組，從而提高發(fā)電效率。

活的葉片

葉片就像收割機，旋轉(zhuǎn)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(xiàn)如東的73+葉片豎起來能高過24層住宅，但從一些技術(shù)細節(jié)中可以發(fā)現(xiàn)，此款葉片在設(shè)計之初便頗具智慧。

“研發(fā)一只超過70米的葉片，不僅要保證其吸收風(fēng)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(nèi)。同時用艾爾姆自有風(fēng)洞對葉片進行測試和驗證以保證葉片的性能和參數(shù)達到客戶的要求。” 艾爾姆中國區(qū)技術(shù)支持工程師閆景松提到：“技術(shù)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(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括載荷設(shè)計形成了一個完美的匹配?！?/p>

除了富有經(jīng)驗的翼型設(shè)計外，作為一個國際化葉片企業(yè)，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(chǎn)工藝要求非常高，一旦控制不好就可能出現(xiàn)纖維、聚酯注入過多，超出重量設(shè)計、負荷設(shè)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(jīng)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(jié)構(gòu)設(shè)計來降低對工藝的要求。由于設(shè)計匹配度在設(shè)計之初就被放在了重要位置，使得73+葉片的設(shè)計與生產(chǎn)能夠得到完美匹配，從而具有結(jié)構(gòu)的易生產(chǎn)性，更容易加工和生產(chǎn)。

“翼型設(shè)計結(jié)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?！遍Z景松說。

即使在遠處看到73+葉片，也會很容易發(fā)現(xiàn)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(tǒng)稱為增功組件。

據(jù)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(fēng)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(fā)電效率降低）產(chǎn)生。T擾流板（Tspoiler）則裝在葉片最大弦長到葉根的區(qū)域，由于這段區(qū)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(chǎn)生一定升力，被艾爾姆視為一項獨特技術(shù)。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(fā)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(fā)電效率?！?/p>

據(jù)了解，增功組件針對不同的風(fēng)電場和風(fēng)況乃至風(fēng)電機組，產(chǎn)生的效果是不同的。雖然從數(shù)據(jù)上看并沒有多大的改進，但對于發(fā)電商來說，哪怕發(fā)電效率僅僅提高一個小數(shù)點，從整體發(fā)電量上看都是相當(dāng)可觀的事情。尤其是對于多兆瓦級的風(fēng)電機組而言。

正在公路上運輸?shù)?3+葉片。

除了著力提高73 +葉片的發(fā)電效率，艾爾姆在該葉片的安全性上也運用了多種技術(shù)，其中的一些技術(shù)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(fēng)電葉片的73+葉片上運用的更加有效。

73+葉片配備的葉片監(jiān)控系統(tǒng)基于光纖傳感器技術(shù)，能夠測量葉片的應(yīng)力，轉(zhuǎn)化為載荷數(shù)據(jù)，為控制策略提供判斷基礎(chǔ)，以此保證風(fēng)電機組在人力難及的海中安全運行。也就是說，正是由于監(jiān)控系統(tǒng)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(dǎo)雷系統(tǒng)，在葉尖處用鎢接收器接受雷擊電流，并通過導(dǎo)雷線將電流安全地引導(dǎo)至地下。據(jù)介紹，雖然該防雷系統(tǒng)與其他廠商的防雷系統(tǒng)在原理上并沒有不同，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計和測試流程上艾爾姆爭取做到更加有效和嚴(yán)格。

“一些曾經(jīng)合作過的防雷機構(gòu)承認我們自己設(shè)計的比他們的還好，因為艾爾姆有專門的雷電保護設(shè)計團隊，經(jīng)過了多年的經(jīng)驗積累?！遍Z景松說。

更長更輕

“如果一家公司了解近海發(fā)電葉片的尺寸已經(jīng)發(fā)展到哪種程度，便會知曉艾爾姆風(fēng)電集團的赫赫大名?！毙麄鲀陨系囊痪湓挘@得艾爾姆很自信，同時也透漏了該公司的主要技術(shù)戰(zhàn)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(fēng)電場投入使用時起，艾爾姆生產(chǎn)的61.5米葉片就被安裝在REpower的5MW型風(fēng)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(fēng)電機組，全部使用的是艾爾姆的葉片產(chǎn)品。這些產(chǎn)品有個共同的特點，那就是尺寸越來越長。

在如東準(zhǔn)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(guān)系，葉片越長越能獲得更多的能源?！卑瑺柲穪喬珔^(qū)總裁Randall Hoeflein指出。

據(jù)了解，除了73+葉片外，艾爾姆正在利用現(xiàn)有的材料開發(fā)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(chǎn)工藝和設(shè)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(yè)的技術(shù)戰(zhàn)略中。這一點可以從艾爾姆的產(chǎn)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(shè)計出來一些基礎(chǔ)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(xù)GloBlade系列葉片奠定了開發(fā)理念基礎(chǔ)，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(shè)計，如果市場有一些需求，可以基于這些基礎(chǔ)型號進行快速的響應(yīng)和改進，生產(chǎn)出客戶有某些需求或載荷的葉片。如已經(jīng)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(jīng)驗和成績。

資料顯示，73+葉片重量在27噸左右，幾乎相當(dāng)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(shù)的專家稱，73+或?qū)⒈葒鴥?nèi)類似產(chǎn)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(yīng)該來自于廠家對葉片設(shè)計和聚酯玻纖材料的理解，對葉片從結(jié)構(gòu)、重量到氣動表現(xiàn)乃至生產(chǎn)工藝，都需要做出高明的匹配。

據(jù)了解，雖然本次更換73+葉片的風(fēng)電機組單機容量為5MW，而73+葉片是為6MW設(shè)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(shè)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^(qū)大客戶經(jīng)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(shù)。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(fā)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(shù)據(jù)包發(fā)給對此感興趣、技術(shù)能力強的廠商，評估一下他們自己的載荷匹配、控制能力、發(fā)電量要求，之后看如何去相互適應(yīng)。我們有能力把產(chǎn)品設(shè)計到很精確，使葉片恰好能夠發(fā)出這么多電量，恰好產(chǎn)生這么多載荷?！?/p>

有望國產(chǎn)

“我們不想被認為是一個純粹的外資企業(yè)，我們的定位是一個中國企業(yè)，外加外國的技術(shù)和質(zhì)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(yīng)的難度，即使是對本土企業(yè)而言，也顯出了一些冷意。價格在一段時間成了項目投標(biāo)成敗的重要因素，連鎖反應(yīng)使產(chǎn)業(yè)鏈上下負債不斷增加，一些腳步邁得過快的企業(yè)感到喘不過氣來。“價低質(zhì)次”似乎即將成為一個惡性循環(huán)，業(yè)內(nèi)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(yè)紛紛撤離的時候，有人開始質(zhì)疑艾爾姆在中國的發(fā)展前景。對此，Randall Hoeflein說：“之前風(fēng)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(fēng)電，把最好的產(chǎn)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(yǎng)自己的客戶，為自己的客戶負責(zé)，讓客戶認識到生命周期的總成本才是科學(xué)衡量項目投資的正確標(biāo)準(zhǔn)。到目前為止，這家公司似乎已經(jīng)開始擺脫那段最艱難的市場環(huán)境。

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

當(dāng)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(chǎn)品，或是經(jīng)得起考驗的產(chǎn)品。如果整機商使用的不是世界一流廠家的產(chǎn)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(zhàn)略中，中國的海上風(fēng)電將是艾爾姆未來發(fā)展的重要戰(zhàn)場。

據(jù)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(qū)域，將在未來的海上風(fēng)電發(fā)展中發(fā)揮更重要的作用。

“到2020年，中國海上風(fēng)電有將近30GW的裝機目標(biāo)，發(fā)展空間巨大。由于貼近人口密集、經(jīng)濟高速發(fā)展的東南沿海，很難遇到電網(wǎng)瓶頸影響。我們預(yù)計，海上風(fēng)電的可利用小時數(shù)要遠高于陸上風(fēng)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(nèi)不少整機商已經(jīng)對該產(chǎn)品抱有了很大興趣。繼66.5米葉片在中國量產(chǎn)后，艾爾姆也有意引入國產(chǎn)73+葉片。如果說73+葉片是艾爾姆破解中國海上風(fēng)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(guān)“最長葉片”的秘密也將逐步破解。