我国作为能源大国，其传统的化石能源，例如煤矿、石油在国际上都占有很大的比例，但是，由于人类不正当的勘察，这些能源也在日渐耗尽，并且这些传统的能源有个很大的缺点，便是环境污染十分严重。因此，风能这样的一种可再生、健康环保的能源，受到了人们的重视。其高效的开发和利用价值，是人们极为看重的。利用风机叶片进行风力发电，变得更加重要。但是在实际操作中，却产生了很大的阻力。

复合材料应用在风力发电中主要依靠的就是转子叶片，这种材料要求的叶片，其运作的条件要求非常高，必须是在环境特别艰难的情况下才可以运行的，传统材料的叶片在风力发电机上，某些性能方面很难满足现在发电的需要，尤其是随着社会的进步，现在风电机组发展的也十分迅速，所以，如何充分利用风电叶片更好地发电，是人们需要研究的课题。

一、风力发电叶片的研究进展

随着科学的不断进步，当前的风力发电技术也取得了很大的提高，具体表现在风电机组的单机容量由以前的0.02MW达到了最大单机容量为5MW。比之前番了几十倍乃至几百倍，这无疑不象征着风力发电叶片技术的进步。风电机组容量的增加，也大大提高了风力发电的效率。为什么要采用复合材料的叶片，众所周知，复合材料的性能具有可设计性，它的刚度和强度也比较适合利用，其次，叶片由于发电的环境十分艰难，这也从另一方面磨炼了它的耐磨性，特别是当这种材料的风力机安装在户外的时候，虽然长期经手风吹日晒，但它的耐候性很好地满足用户的使用。最后在维修方面也不需要有很大的调整。在国内外研究复合材料的风电叶片中，从叶片的设计，叶片的材质都有了很好的建议。

1、风力发电叶片的设计

现代叶片的设计不同于传统结构，为了满足大型化发电机组的需求，提高风能发电的效率，在进行叶片设计的时候，其形状和材质都需要充分考虑。在尺寸上面，复合材料下的风电叶片要求制作的尺寸比传统的叶片要大很多，叶片长度的增加，同时也要考虑到叶片的质量。叶片的材料大部分采用轻型玻璃钢的纤维材料，叶片的形状呈现出翼面的。在叶片尺寸制造上面，要去结构应该合理、技术先进，尤其是整个工艺的制作上，满足大尺寸下轻重量的要求，这样才能降低整个发电力风力发电机组的成本，被更多人所利用。

2、增强材料体系

以前传统上的叶片材料大部分是铝材、钢材、木材之类的，可想而知，这样的叶片怎能抵挡户外的风吹日晒，因此，现代的复合材料下的叶片在材料要求方面，采用玻璃纤维的材料，综合实力，无论是从性能方面、还是耐磨性、耐高温性、抗腐蚀性方面都是一流的，深受欢迎的。而且另一方面，这样的材质在价格上面也是非常合理的，人们不用担心昂贵的价格，所以，很多的厂商，来自世界各地的都喜欢开发这样材料的叶片用在发电机组上，而且还不用担心销量，因为这种复合材料做成的叶片无论是价格上，还是应用在发电机组进行风力发电上，都是极好的，对人类风能的开发也是极为重要的意义。

二、碳纤维在风机叶片上的应用

随着对叶片尺寸要求越来越大，碳纤维这种复合材料也逐渐被众人知悉，碳纤维的刚度大约是玻璃纤维刚度的3倍，而且由碳纤维制成的复合材料的刚度也比玻璃纤维要强大很多。另一方面，在叶片的重量方面，由于叶片的重量在不断地减轻，风力发电机组的成本也不断地降低，以更好地满足人们需要，碳纤维应用在风机叶片上，其叶壳的旋翼状能够很好地减轻叶片的重量，而且也能够很好地保障叶片的质量。国内外的发电机组都是朝着更大规模发展的，这种碳纤维在风电叶片上的应用是越来越广的。

三、碳纤维在风力发电叶片中应用所存在的问题

尽管碳纤维有抗腐蚀、耐高温、高质量、轻重量、强刚度等很多的优点，但是在实际应用上还是不可避免地存在一些问题，例如碳纤维的价格十分昂贵，而且居高不下，有的人认为这样的一种材质不太实用，太贵了；再比如说，在工艺制作上，要求太高，局限性太强，只有一些厂商才符合要求，制作这样的碳纤维；还有，在质量监督方面，碳纤维不像玻璃纤维，由于玻璃纤维是透明的，所以当制作好叶片的时候，很容易看到成品，而碳纤维透明度非常低，所以不容易进行监督控制。另外，碳纤维的韧性也是非常差，这对于制作成品时也是有很大的不利的影响的。以上碳纤维在制作和应用中存在的问题，应该引起制作厂商的深思，找出解决办法，更好地解决，以此更快地在目前越来越大的发电机组中应用。

四、复合材料风电叶片的模具问题

发电机组朝着越来越大型的方向进行发展，这种条件下风电叶片的尺寸制作也越来越大，制作叶片的模具也需要进行改变，模具材料的选择上也需要进行调整，传统的叶片设计所采用的模具是金属的材质，如果在此进出上进行模具大小的改变，很显然是非常困难的。所以为了和复合材料风电叶片保持一致，那么模具上面也采用复合的材料。这样一来，首先在工艺制作上降低了模具制造的难度，其次，也可以和叶片的外形尺寸更好地吻合，最后，在叶片制作周期上，也较之前大大缩短，提高了生产效率。

五、复合材料风电叶片的其他问题

从保护环境的角度看，大力发展风力发电是很有必要的，但是从保护动物上来说，利用复合材料风电叶片进行风力发电，所产生的噪音污染也影响动物的生存，甚至对于濒临灭绝的重点保护动物更是产生很大的威胁。但是，相关政府部门应当制定相关的规章制度，增加这方面的经济扶持和政策引导，正确利用复合材料风电叶片进行风力发电；另外一方面，技术开发人员在开发这种风电叶片的过程中，考虑全面，提高自身技术水平，改进碳纤维在应用中存在的不足，同时较少风力发电所产生的噪音，把这种伤害尽力降到最低，引导人们科学合理的进行风力发电。

结语

通过对复合材料风电叶片进行技术分析，也让我们认识到风能作为一种可再生能源，是很有开发价值的能源，取之不竭，用之不尽，任何一种资源都不是万能的，我们应当正确认识这样的一种新能源，扬长避短，促进我国的风电事业发展越来越强大。