国家能源风电叶片研发中心

国家能源局于2009年11月正式批准成立了“国家能源风电叶片研发中心”（以下简称“研发中心”），研发中心依托中国科学院工程热物理研究所建设,其建设目标为：一是建设兆瓦级以上大型及超大型风电叶片核心技术研发创新平台；二是为风电叶片产业的发展提供核心技术和装备；三是建设世界级的风电叶片研发中心及公共实验平台；四是成为国际知名的风电叶片检测中心；五是成为风电叶片研究与制造领域有影响的国际合作科研平台，并成为国际重要的风电技术研究基地和高层次人才培养基地。

研发中心自成立以来，基础设施和试验平台建设等取得了重要进展。在基础设施方面，研发中心与北京市延庆县协商，最终确定将研发中心落户在北京延庆县八达岭经济开发区，并已举行了签约仪式，目前筹建工作正在进行中。在实验平台建设方面，研发中心完成了高品质回流式低速风洞建设，风洞的最大风速为41m/s，风速为34.8m/s时湍流度为0.156。购置了2套风电叶片无损检测设备，通过超声技术可以对叶片缺陷进行检测；购买了2套现场检测设备，安装于正在运行的风机上，对实际运转过程中的风电机组及叶片进行性能测试，得到大量的实际运行数据，确保风电叶片质量并满足叶片设计和使用要求。

研发中心积极开展科研开发和科技创新，已初步建立了具有中国特色的风电叶片设计开发体系，开展叶片研究、设计、制造、试验的理论、技术和工艺研究，在风能利用基础理论研究、风电叶片的开发研制及成果转化，风电叶片检测技术体系与检测标准研究等方面已在国内处于领先水平，叶片设计技术方面已经达到国际先进水平。一是积极参与国家级科研课题研究，研发中心先后主持参加了“大型风电叶片风能吸收机理及气弹稳定性若干基础问题的研究”、“大尺寸预弯式风电叶片的设计技术”、“风力机先进翼型族设计及实验”、“3.0MW海上风电叶片的研发”等国家级研究课题，并发表论文50余篇，申请专利32项，其中发明专利15项。二是在大型风电机组叶片三维设计研究领域，研发中心已完成1.5MW-3MW的系列叶片的研发，其中，已完成1.5MW38m叶片认证，并已实现该型号叶片的批量化生产。具有自主知识产权的1.5MW40.3m叶片也已通过国际认证机构TUV SUD的试验见证，并实现批量生产。同时，已向德国Nordex公司进行了1.5MW42.8m叶片的设计技术转让，该型号叶片适用于低风速和高海拔地区。三是在风电机组叶片检测技术及检测标准研究领域，研发中心已在风电叶片损伤机理、叶片检测理论、叶片检测技术等方面开展了多项科研工作。已完成大型叶片静力试验、模态试验、疲劳试验等部分检测内容的关键技术研究，并利用这些技术为多家叶片制造企业完成了MW级等风电叶片的检测工作，检测工作满足相关认证要求；完成了相关技术报告多份，发表相关论文十余篇，并结合检测与设计技术申请多项专利。四是在先进风力机专用翼型研究领域，研发中心完成了CAS-W1-XXX系列翼型的设计，翼型族包含11个厚度的翼型，最大相对厚度的范围为15%-60%。所有翼型的临界失速攻角在15°—18.5°范围内，设计攻角在5°—9.5°范围内。该系列翼型已经在西北工业大学完成了风洞试验工作，试验结果显示部分翼型气动性能达到国际先进水平。五是在新概念智能叶片研究领域，研发中心采用数值模拟与风洞实验相结合的方式，开展兆瓦级智能叶片传感器系统优化设计方案研究、智能叶片作动器系统优化设计方案研究以及智能叶片优化控制策略研究等项基础研究，与此同时，开展以技术推广为目的的应用研究，在此基础上，进行叶片风场挂机试验，以进一步检验智能叶片设计的有效性和实用性。六是在海上风电机组叶片开发研究领域，研发中心在深入调研大型海上风力机叶片设计方法和特点的基础上，结合已经掌握的1.5兆瓦风力机叶片设计经验，初步确定了6MW海上风力机叶片的总体参数, 该项目已经基本完成了叶片的铺层及结构设计工作，下一步工作，将开展大厚度钝尾缘叶片方案设计工作。

研发中心已建立了一支高水平的研究队伍，技术力量雄厚。目前固定研究人员42人，其中中国科学院院士1人，高级专家9人，博士11人。研发中心组成了由9人构成的首席科学家团队，从事研发工作的外部专家12人，流动研究人员53人（包括博士后、博士研究生、硕士研究生）。研发中心为引进的人才提供宽松的工作环境和经济与政策支持，鼓励引进人员建立本研究方向的研究队伍，独立承担科研任务参与社会竞争。研发中心积极开展国内外合作，先后与中国科学院力学所、北京航空航天大学、中国直升机设计研究所、华北电力大学、鉴衡认证中心及中国船级社科研中心等单位进行了合作。与荷兰能源中心、荷兰复合材料公司、丹麦科技大学、美国可再生能源研究中心等研究机构建立了长期的合作关系，与CTC、ECN、AeroDyn等多家国外著名风电企业和研究机构进行了广泛的交流合作，2011年成功主办了“海上风能与海洋能国际会议”。研发中心还先后参与了国家发改委、能源局、科技部、自然科学基金委、中国科协及中科院“十二五”期间风力发电行业的政策咨询及科研规划等起草工作，为国家制定风能产业发展规划提供了有益的建议。

研发中心今后将根据《国家能源科技“十二五“规划》的发展目标和任务要求，进一步开展风能利用关键技术及新技术开发，主要攻关新一代风电产业的“瓶颈”技术，通过研制开发新型叶片及相关关键核心技术，促进我国风电行业自主创新能力的提升；通过国际一流的实验条件和关键技术的开发，为风电行业培养专业型技术人才，同时开展风电技术领域的技能和管理培训，扩大产业发展规模；通过与国外同类机构、大学或科研院所，共同探讨风电技术领域问题，加强交流与合作，积极借鉴国外先进技术和经验，扩大中心的国际影响力。