2023年论风电技术发展的十大矛盾.docx

论风电技术发展的“十大矛盾”2023-01-23 22:08 zhuifengzhuri 论风电技术发展的“十大矛盾”    内容简介    风能是离我们最近，取用最方便，储量巨大的清洁能源。但风电技术存在的问题和矛盾使风电产业成了高投入、低产出、高风险、低收益的产业。风电技术发展已近百年，与其它技术相比发展非常滞后，需要补贴，需要扶持，这些问题随着风电机组装机量的大量增长，表现的越来越突出，并已严重影响到风电产业的发展。本人试论“十大矛盾”以抛砖引玉，引起大家的重视和关注，帮助解决问题和矛盾，促进我国风电产业的健康快速发展。   关键词风电技术  理论错误  刚性叶片  效率低  十大矛盾 风电发展有近百年的历史，但风电技术发展非常滞后，航天技术比风电技术晚发展几十年，现在已是卫星满天飞。欧洲国家风电技术发展最早，也发展最快，在发展过程中付出的代价也是最惨重的。丹麦2023前有20多家制造商，最后只剩一家半了，一家是维斯塔斯，半家是西门子。国外有几十年生产经验，很有实力的公司，都在风电机产品上出现过这样那样的问题。世界最大的风力发电机组制造商NEG Micon就是由于齿轮箱问题，他为所生产的风力发电机组都换了一次齿轮箱，这家世界最大的风力发电机制造商倒闭了。有多个风电场的风电机，由于质量问题而全面召回。如此多的风电公司发生质量事故，并且质量事故都是相似的，很显然不是公司问题，而是更深层次的技术问题，我们要发展风电产业就必须解决存在的问题和矛盾。我国风电产业通过几年的快速发展，问题已逐步显现出来。“装机容量大而发电量低”，“风小发不出电，风大又并不了网”，叶片问题、变速箱问题、轴承问题、控制系统问题，层出不穷，维护费用高昂。大部分风电场亏损运营，我国80多家风电设备生产公司有90%将被“杀死”，风电技术的高风险性已逐步显现。这些问题是现有风电技术与生俱来的问题，不是靠简朴的合作引进就能解决的，而是需要我们进行一次脱胎换骨的技术创新。一方面是我国对风电绿色能源的巨大需求。另一方面是风电技术存在问题带来的发展风险。矛盾和问题的出现迫使我们追究问题的根源，只有解决好矛盾和问题才干促进风电产业的健康快速发展。本人对风电技术存在的矛盾和问题进行了一些整理，认为重要有以下“十大矛盾”，并希望能“抛砖引玉”，让大家都来关注和重视风电技术存在的问题和矛盾，形成共识，形成合力，尽快促进问题和矛盾的解决，促进我国风电产业的大发展。欢迎参与风能协会主办风能信息中心技术论坛新技术交流工作（一）技术发展与需求之间的矛盾世界风能总量为2×10E13W，大约是世界总能耗的3倍。假如风能的1%被运用，则可以减少世界3%的能源消耗；假如风能的1%用于发电，可产生世界总电量的8%9%，风能运用空间非常巨大。风能是离我们最近，取用最方便，储量巨大的清洁能源。但是风电技术的高投入、低产出、高成本、低收益，使风电产业成了补贴和扶持的产业，高额的电价让人“敬而远之”。丹麦是欧洲的一个沿海岛国，风能资源非常丰富，风能发电占全国用电量的2030%，风电发展非常好，但丹麦由于风电产业的补贴而使财政不堪重负。中国也将存在同样问题， 这是一段报道“据悉，一台机器从运送到架起，所有成本在1000万元人民币左右，而每架风车(一个机组)在酒泉每年的有效发电时间约为2300小时，每台每小时发电1500千瓦时，按照每千瓦时现在的进网价格0.52元算，实现成本收回大约需要2023时间。可按照现在每千瓦时国家补贴0.24元算，预计国家补贴时间为2023，国家为一个机组就要掏828万元！2023年我国将建成哈密、酒泉、蒙西、蒙东、吉林、河北、江苏七个千万千瓦级风电基地，也就是七个“风电三峡”，届时补贴将成为不可承受之重。”。我国风电产业规模已达成世界第一，装机容量也将达成世界第一，我国二三年的装机量就赶上其他国家二、三十年的装机量，发展之快令世界惊叹。我国风电技术从引进就直接过渡到大规模生产，现有风电技术存在的问题越来越突出，投资成本大、发电效率低、故障率高、并网难，这些问题严重影响到我国风电产业的健康快速发展。巨大的投资并没有给我们带来大量的绿色风电，大部分风电场的亏损运营给风电产业的发展带来了负面影响，投资难认为继，补贴不堪重负，这样的技术如何可以长期连续的发展！我们必须总结国内外风电产业发展的经验教训，技术创新是促进风电产业发展的唯一出路！我们必须根据我国国情大力开发陆地使用的微风高效、质优价廉的风电机，让无处不在的风能得到充足运用，才干使风电成为最重要的新能源。（二）高成本、低效率与普及推广的矛盾     风能是自然界中存在最广泛的绿色能源，风能是便宜的，但风电是高价的，风电的高成本和低效益成了影响风电大量应用的最重要障碍。风电的高成本重要有生产安装的成本和维护费用的成本构成，风电的成本远远高于火电和水电的成本。我们一方面分析生产设备的成本，这是一台双馈风电机的成本构成：塔架20%，叶片23%，齿轮箱16%，控制装置12%，电机4%，其它25%。发电机是风电机的最重要部件，成本仅占4%，其它辅助装置的成本居然高达96%,有点“喧宾夺主”。暂且不管这些辅助装置有没有必要，可以肯定的一点是-为我们大幅减少风电机成本留下了很大的空间。风电机的安装费用也高达25%。风电机的维护费用一般定为1020%，但由于变速箱问题、轴承问题、叶片问题等层出不穷，维护费用很容易突破，尚有也许出现配件短缺的危险，维护费用是个无底洞。目前风电机的效率还很低，有资料显示美国的风电机年发电时间运用率合计为2500小时，而我国仅有20231500小时，与全年8760小时相比，美国的风能运用率已经很低，而我国如此低的风能运用率说明风电机的性能存在很大问题。不能长时间输出风电就会影响风电的使用，对风能也是一种浪费。我国建成的风电场项目得到国家贴息贷款扶持，得到CDM补贴，得到高额电价补贴，但仍是“亏”声一片，若5年后质量问题集中爆发，我们又该如何面对？这样的技术如何可以普及推广！（三）风电机设计与风场环境的矛盾风能具有很强的地区特点，比如风场资源会受到风速范围、风速频次、风向变化、风功率密度、气温（涉及极端温度）、湿度、沙尘暴、雷电、海水腐蚀、台风等环境因素的影响。我们的风电机设计应当根据风电场风资源的特点进行设计，这样才干充足运用我国的风能资源。但是目前我国的风电机设计并没有这样做。目前我国引进的都是欧洲海洋性气候发展起来的高风速风电机技术，自身就存在发电效率低、并网稳定性差、故障率高、成本高等问题，而我国的气候情况与北欧等地差别很大，在我国陆地使用问题更加突出。风机的适应性以及随之而来的高效运营、风机寿命等都成了问题，洋风机水土不服的现象比比皆是。并且我国沿海尚有台风的威胁，海上风电技术一直都是国外研发的重点，但在抗台风技术上始终没有重大突破，叶片技术和控制技术也没有重大改善，国外在开发海上风能的过程中也遭受了巨大的损失。据报道我国某公司已开发出抗台风风电机，风电机的叶片在台风状态下将完全处在自由状态，叶片就失去风载的作用。在风向的快速变化情况下，巨大叶片能否实现自由卸载？这仍然是一个很大的问题，应当得到23年的运营验证。我国沿海2023年13号台风“杜鹃”，2023年1号台风“珍珠”和8号台风“桑美”分别导致了广东汕尾红海湾风电场，南澳风电场和浙江苍南鹤顶山风电场的风机严重损毁。以往风电场的规模都较小，受到台风的损失也较小，假如现在我国沿海大规模的风电场建设，还没有安全可靠的抗台风风电机的应用，再遭到台风的破坏，损失将是巨大的。（四）风电技术和大规模并网规定的矛盾    我国多风地区都较偏远，与电力消费中心倒置，国情又规定我国必须大力发展风电产业，所以“建设大基地，融入大电网”的方针政策出台，风电大基地建设应运而生，但我们将面临大规模风电机并网这个世界难题。欧洲国家电网都是联网的，电网中有风电、水电、火电、核电尚有气电，智能电网可以互相协调、互相补充、互相平衡，是非常强大的智能电网。但由于风电机的并网稳定性没有保证，所以仍采用分散入网的方式，风电场规模都较小，比如在德国，绝大多数风电场装机容量小于5万千瓦。当风速和风向变化很大时，风电机不稳定，不能满足并网条件，此时风电机可以随时脱网；风电机稳定后，又可以随时入网，不会对电网导致太大的冲击。国家973计划风能项目首席科学家顾卫东有具体论述：“大规模风电机并网是一个世界性难题，是由风能的自身特性决定的，风能的特性导致风电的波动性、间歇性和不规则性，使风电对电网的所占比例不能大于10%。所占比例在3%左右对电网没有影响，所占比例5%左右通过适当的技术措施可减少影响，10%以上时将给电网运营带来隐患。对于10%的并网风电比例疑议较多，并以丹麦所发风电相称于该国用电总量的25%来说明这个问题。事实上丹麦是个小国，它的风电被其他国家电网分摊了。特别是隔壁的挪威，水电十分丰富，占本国发电量的75%，对丹麦的风电发挥了很好的调峰作用。根据北欧可再生能源研究中心数据，丹麦最大的海上风电场为16万千瓦，分三路送电上岸，其中两路是送往挪威。所以到目前为止，就整个丹麦的电网来说，风电比例也没达成10%。”所以，欧洲国家虽然风电占比很大，仍然都是采用分散入网方式，并制订风电并网导则严格规定了接入点的风机数量和容量，并规定接入和退出的标准，丹麦国家电网公司天天会从三个不同的气象预报公司接受四次天气预报，然后运用先进的软件系统预测何时天气预报所述的风力变化会影响到风机，以及分析这些变化对整个电力系统带来的影响，进行快速的人工干预。但是，实际风速和预测风速完全吻合的情况很少。这种被动的、不准确的控制方式对我国肯定是不合用的，我国大型的风电场瞬间产生的冲击电流就足以让电网瘫痪，不也许有时间进行人工干预。所以大规模并网国外也没有成功经验可以借鉴，也没有现成技术可买，我们也不也许建成比欧洲还强大的智能电网，就是建成了也不能解决并网问题。大规模风电机并网这完全是中国特色，中国创举，我们既然这样做了，我们必须有应对措施，我们的目的就是要做好、做大、做强，我们必须要有全新的理念，创新的精神，团结协作，共同努力，走出一条中国特色的风电发展之路。    （五）风电机理论的自相矛盾风电机理论是指导我们进行风电机设计的重要依据，假如风电机理论出现错误和矛盾，将会使风电技术的发展出现方向性错误。现有风电机理论受飞机的螺旋桨理论影响很大，推导计算出风能运用率最大达成0.593。但这个计算数据的理论推导过程漏洞百出，让人很难认同。在风能运用率的计算上一方面用到的是伯努利方程，伯努利方程的理论是在密闭容器中，流进和流出的流体能量是守恒的，也可以将其扩展为在流体流速变化的分界面两端，流体的能量是守恒的。对于风电机来说，空气的流动是积极的，风电机浆叶的转动是被动的，空气的流动带动浆叶的转动，空气流速的变化只存在于浆叶遮挡的那一小部分，对于浆叶没有遮挡的部分空气流动不会发生任何变化，并且浆叶实体的受风面积占扫风面积的比例非常小，现有MW级叶片的实体受风面积只占扫风面积的百分之五左右。并且叶轮的转速缓慢，对叶片周边的空气的作用很小。所以，现有理论以叶片的扫风面积作为风电机浆叶的作用界面是主线不存在的，因此采用伯努利方程推导出的计算风电机风能运用率的计算公式是错误的，那么风电机风能运用率最大可达成0.593这个计算结果也是错误的。现有风电机的风能运用率到底有多高？如何建立新的理论体系？如何对的计算风能运用率？这些问题都是我们迫切需要解决的问题。风电机理论尚有一个更明显的错误，就是风轮的转速与叶片宽度和叶片数成反比。这完全是照搬了飞机螺旋桨的理论，在这个理论的影响下，人们得出了一叶片、二叶片风电机比三叶片风电机有更高性价比的结论，这个结论显然是错误的。这个理论也与风能理论和风能计算公式是互相矛盾的，风能计算公式中风能与受风面积成正比，叶片数越多，叶片宽度越大，受风面积也就越大，受到的风力也就越大，多一份力，就多一份力矩，角速度就会增大，叶片的转速就会变快，获得的风能就会增大，这是显而易见的事实。但是现有风电机的发展却违反这个现实，现有风电机与古老风车相比已面目全非，宽敞的叶片不见了，叶片数也越来越少了，叶片变成了“三根针”，与自然界中所有运用风能的装置都大相径庭，变成了“四不像”。    （六）叶片性能与风电机性能规定的矛盾叶片的性能是风电机的“灵魂”，从风电机的基本功能来讲，叶片性能重要就是两个方面，第一就是在额定风速内获得风能；第二就是超过额定风速实现卸载。但是，现有叶片这两项性能都不合格。一方面从叶片获取风能的性能进行分析，现在的风轮叶片是根据空气动力学原理，参照直升飞机的浆叶形状设计的，不是风直接吹动叶片，而是靠风吹过叶片正反面空气流动的速度不同，产生一定的压力差形成推力。这种结构在微风状态下，空气动力性能肯定是很弱的，就象飞机速度低没有升力同样。获取风能效率低与叶片结构也有很大关系，现有叶片非常巨大，重量达几十吨，为了保证叶片强度，叶片根部有1/3长度基本是筒形结构，空气动力性能较差；有1/3长度属于叶片尖部，为了叶片的稳定，为了叶片的预变形，叶面较窄，较轻薄，空气动力性能也较弱，所以这种空气动力性能又差、又苯重的叶片是不适于陆地风速的。欧洲这种针对海上研发的大型风电机适应风速是五六七级以上的大风，而在陆地常见的是二三四级风，差别是很大的。所以导致“装机容量大而发电量低”的现象。我们再来分析叶片的卸载功能，叶片的高风速卸载功能是保证风电机安全稳定的重要保证。但现有刚性叶片随着风速的增大，叶片的空气动力性能会越来越强，风载荷会越来越大。我们通过简朴的量化计算就可知道它的危害限度，我们以1.5MW风电机为例进行说明，设计风速为13m/s，产生的能量为1.5MW，可转换为152958kgf·m/s，其能量核算在叶片上的风载可达152吨。若12级台风的平均风速为34m/s，而风的能量与风速的关系是三次方的关系，那么在台风状态下叶片产生的风载将达千吨以上，这个数值是相称惊人的。我们知道风电机的控制系统有卸载功能，但任何控制系统都存在滞后性，不也许对叶片及时完全卸载，这样大的风载形成的冲击力是任何机械装置都无法承受的，我们设计制造的变速装置很大，强度也非常高，但仍不能避免这种冲击力对变速装置的损坏。为了避免变速装置的损坏，风电机又向直驱方向发展，直驱方式省掉了变速装置，但导致发电机转子转速减少，我们知道发电机的发电量是由线圈切割磁力线的速度决定的，发电机转子转速的减少也就意味着发电效率的减少，人们又一次以牺牲发电效率为代价来解决叶片设计不合理所导致的后果。这种治标不治本的方式肯定是达不到效果的，这样做只是改变了故障发生的部位，并不能避免强风载带来的破坏。强风载也是导致沿海风电机不稳定、安全性无法保障的最主线因素。也是导致沿海风电机被台风损毁的重要因素。叶片强风载还会导致风电机强烈振动，这对风电机的破坏也是很强的，往往导致疲劳损坏和高故障率。     （七）风电机寿命与高故障率的矛盾由于大型风电设备工作环境较恶劣，运营状态不拟定因素很多，风电机也从以前的几百千瓦，发展到现在的几兆瓦，叶片也从失速叶片发展到了变浆距叶片；从卸载功能来讲失速叶片很有优势，随着风电机向兆瓦级发展，叶片变得越来越巨大，强刚性能越来越高，叶片的风载越来越大，故障率越来越高，风电机的寿命越来越难保证。一方面风电机的结构给风电机的运营导致了不容忽视的影响，现在5MW风电机叶片重量已达50多吨，一个50多吨重的巨大叶片在高空中运营20数年，就是不考虑风力的作用，就是叶片的任何不平衡，都会对风电机导致严重后果，这个难度是可想而知的。更何况叶片受到风力巨大载荷的冲击作用，对风电机的机械部件都会产生很强的破坏作用，前面我们对叶片的风载已作了分析，可达百吨以上，会直接对变速装置导致冲击破坏。但对风电机破坏作用更大的是振动和疲劳破坏，由于它是经常和长期存在的，下面我们就分析叶片是如何导致风电机振动和疲劳破坏的。我们重要分析叶片对风电机影响最大的一个位置，就是叶片处在水平位置，当叶片的升力方向也向下时，升力和叶片的重力就形成合力，这个向下的合力将对塔架形成很大的扭矩作用，5MW叶片的重量将近20吨，叶片长度达60米，在强风的情况下叶片的风载可达百吨，这个作用力对塔架产生的扭矩将是惊人的；在这个位置尚有水平风力对叶片向后的推力，这个推力将形成对风电机前后扭摆的力矩。这些作用力和扭矩使风电机和塔架处在非常复杂的受力状态，破坏作用不可小视；在正常运转的情况下，这些作用力和扭矩对风电机导致交变负荷，达成一定转速也许带来振动，其后果是导致主轴裂纹、轮毂裂纹、轴承磨损加快等问题的产生。当在大风情况下，由于受到限速或电机、变速箱发热、电网故障等因素，导致风电机紧急停机时，这些作用力和扭矩将所有作用在风电机和塔架上，其值将达百吨以上，对风电机导致剧烈的摆动和振动，会导致所有受力部件和传动部件紧固件的松动，会导致偏航装置和变浆距装置的冲击破坏，对变速箱也会导致冲击破坏。所以风电机的运营环境较恶劣，运营状态受力很复杂，往往导致高故障率，带来高额的维护费用，所以随着着寿命的是高额的维护费用，也给风电产业带来了无法估量的损失。    （八）风能间歇性和不稳定性与风电稳定输出的矛盾风能具有间歇性和不可调控性，必须有相应的储能或调峰容量与其相匹配才干发挥作用，三北地区只能采用煤电和抽水蓄能两种方式。煤电调峰的比例是1：2，即一个单位的风电装机容量需要2个单位的煤电装机容量来调峰。按照国家规划，到2023年，我国风电装机容量要达成9000万千瓦，假如所有采用火电调峰，则需要用1.8亿千瓦的火电装机容量来调节风电，我们在发展绿色风电的同时，却要大量发展高碳的火电，这样的结果不是我们想要的。如此巨大的火电容量只起到调节作用，这样的代价也是不合理的，巨大的投资也是很难实现的。抽水蓄能电站可以把富裕的风能转换为水能储存起来，当风电局限性时蓄水电站发电填补风电的局限性，同时可以解决风电的间歇性问题。但是在三北地区建抽水蓄能电站并不是很容易，三北地区水资源非常宝贵。另一方面我国三北地区每个风电基地的装机容量都与三峡水电站相差不多，抽水蓄能电站规模太小起不到补充电能的作用，建设的规模太大又不也许，所以建抽水蓄能电站也只能作为权宜之计。    我国在“三北”（西北、东北、华北）地区在建的有6个千万千瓦风电基地，但这些地方又是电网最弱的地区，风电场的建设还处在初级阶段，建成项目已处在有电送不出的尴尬局面，有1/3的风电机处在无法并网的闲置状态，导致投资的损失，也导致风电的大量损失。这个问题重要是风能的不稳定性导致的，我们通过简朴的量化计算来说明这个问题，一个千万千瓦级风电场会有5000台左右的风电机组，我们根据浪涌原理来计算风电场产生冲击电流的大小，浪涌原理就是一排浪产生的能量，不会由于波谷的存在而抵消，会一直向前传输，我们设定风电场中风电机的排列是均匀的，设定在阵风的作用下，有100台风电机受到风速变化的影响，我们选取2.5MW风电机数据进行计算，风电机的牌子是德国Nordex公司N80，我们取较低数据，当风速5m/s，功率是120kw，当风速6m/s，功率是248kw。当风速变化为1m/s时，功率的变化是128kw，假如按100台风电机计算，功率变化值就达12800kw，这一万千瓦的冲击能量会在电路中连续一段时间，时间的长短就是这阵风移出风电场的时间，在这段时间内尚有第二阵风，第三阵风第n阵风形成冲击电流，电路中总的冲击电流就是n个冲击电流之和。几万千瓦的冲击能量不知道要多强大的智能电网才干承受？并且这个计算值已经很小了，我们是按低风速，小的变化量进行计算的，实际的风速变化要大很多，并且风向的变化对风电机功率的影响比风速还要大。所以，实际使用中的冲击能量要比这个值大很多，将是非常惊人的，我们必须认真对待。因此解决并网问题，并不是建成一个智能电网那么简朴，而是一项系统工程。所以，现有风电技术并不完善，欧美风电技术也不适合大规模并网使用，我们要建成“陆地三峡”必须根据我国国情采用新的风电技术和新的措施。要解决风电的稳定输出，一方面要大幅提高风电机的微风发电能力，减轻调峰压力；另一方面风电机增长惯性储能装置，提高输出功率的稳定性，并配置智能火电厂对强大峰值电流进行缓冲和吸取。    （九）中小型风电机发展与国家政策的矛盾我国多风地区都很偏远，国家的政策和资金都鼓励大型风电场的开发建设，目前大型风电场的种种弊端也日益凸显出来，大型风电机技术由于都是从欧洲引进的以海洋性气候发展起来的高风速风电机，自身就存在发电效率低、并网稳定性差、投资成本高、故障率高等问题，在我国陆地使用问题会更加突出，大规模风电机并网至今仍是世界性难题，调峰电源和外送通道其投资是风电场的数倍，这些问题都严重阻碍了大型风电场的发展。而采用分散入网的小型风力发电正好解决了这一难题。我国要保证2023年非化石能源占一次能源消费比例达成15%。风力发电需达成3000亿千瓦时，那么风电装机就要达成 1.5亿-2亿千瓦，因此2023年就要达成9000万千瓦。未来十年，每年平均新增1200万千瓦装机容量较为合适。具记录至2023年我国风电装机容量仅2500万千瓦，实际发电量则更少，我国的大型风电场都面临严峻的并网难题，再每年新增1200万千瓦装机容量很难完毕。要完毕风电开发任务必须大力发展分布式中小型风电机，大力发展微风高效的、质优价廉的新型风电机，让风电机组在我国各地大量普及推广。采用“柔性智能叶片”开发的陆地使用的微风高效新型风电机，具有优良的微风发电性能，可以满足全国各地风能资源贫富各异的规定，并且有良好的并网稳定性，并能达成免维护，这些性能对风电机的普及推广非常重要。这种风电机一级风就能启动，二三四级风就能很好发电，五级风就可以达成满负荷，六级风以上随着风速的增大，叶片会逐渐减小风载，发电功率也会逐渐减小，可以完全避免叶片产生高风载，可以保证风电机运营平稳，避免强冲击电流的产生，并附加惯性储能装置，保证风电机具有良好的并网稳定性。基本实现免维护，让人人都敢用，人人都好用，可以大幅提高发电量23倍，并且风电机成本大幅减少60%以上。成本的减少，发电量的增大，可以大大缩短投资的回报时间，可以保证三年内收回投资，“风车一转，黄金万两”将成为现实。也可以使风电的价格低于火电和水电的价格，这将会使风电的竞争优势凸显，会使无处不在的风能得到广泛开发，风能将会成为最重要的新能源。只要国家风电全额收购政策得到贯彻，就会调动社会各方面的积极性，任何地区、公司厂矿、冶炼单位、系统集团都也许成为投资主体，只要是电网覆盖的地方都可以建立小型风电场，所发的风电不仅可以满足自己使用，多余的风电还可以并入电网卖钱，小型风电场将成为很好的投资项目，各方面的积极性肯定很高，这些社会投资将比国家投资大数倍，这个市场规模将比“陆地三峡”的规模大数倍。新型风电机的应用将为风电产业发展带来巨大动力，我们要让大中小型风电机像汽车同样普及，这样不仅可以使我国的风电装机容量任务提前完毕，我国优质高效的风电技术也会占领国际市场，我国风电设备生产公司的产能也将得到释放，我国风电产业将得到巨大发展。    （十）技术创新与现有技术的矛盾减少成本、提高发电效率、增长寿命一直是风电技术所追求的目的。叶片是风电机的“灵魂”，叶片的性能直接关系到风电机的性能，现有高风速刚性叶片强刚性能规定很高，造价高昂，MW级风电机叶片非常巨大。在低风速状态，空气动力性能弱；在高风速状态又会产生强风载，风载的强度很惊人，导致的后果就是大幅提高塔架和机组的强度和成本，导致风电机的强烈振动，导致机械和疲劳损坏，还容易形成冲击电流，影响并网的稳定性。所以，叶片性能是导致风电机发电效率低，风电成本大的重要因素，我们要减少风电机成本、提高发电效率就必须改善叶片性能。随着我国风电产业的日益发展和壮大，以欧美海洋性气候发展起来的高风速风电机的性能越来越遭到质疑。有人把现有叶片称为“牙签式叶片”，“一根杆子三根针”能高效获得风能吗？微风发电性能低已成人们的共识，已有厂家采用加长叶片的方法提高微风发电性能，也就是减少风电机的设计风速，这对提高微风发电性能有一些效果，但不会很明显。由于现有叶片是以空气动力性能为基础设计的，低风速情况下空气动力性能肯定很弱，又如何来提高风能的输出呢？加长叶片同时也带来一些负面效果，会增长高风速状态下叶片的风载，会增长风电机的故障率。提高微风发电性能的重要出路在于改变叶片结构，提高结构动力性能。必须对叶片结构进行技术创新。目前欧美风电技术存在很多问题，并且这些问题不是中国有，国外也大量存在，这些问题是中国人不掌握核心技术导致的吗？显然不是！这些问题国外发展了几十年都没有解决，难道我们就能解决吗？并且这些问题正在严重的影响到风电产业的发展。发电效率低、并网稳定性差和故障率高是阻碍风电产业发展的最大障碍，而形成这些问题的因素就是风电机叶片性能不合理导致的，这种不合理性也使欧美的风电产业在发展过程中遭受巨大损失。欧洲大规模的风电机召回事件使风电公司损失惨重，为了避免风电公司的倒闭，政府又将保险业拉入风电产业中，高额的保险费用进一步加大了风电机的成本。为了发展风电新能源产业，为了公司有合理的利润，这些成本将由政府和用户“买单”，高额的电价让人“敬而远之”，也严重阻碍了风电的发展。风电产业成了政府大力发展和支持的“亏本买卖”，欧美风电产业发展的经验教训应引起我们的反思，风电技术发展方向存在错误，将断送我国风电产业的健康发展。   钱老十分关心风能产业，他早就指出“搞风力发电不能学究式。要造出实用的机器，还得是一位工程师，不能只是一位科学家，工程设计的创新就在于搞出结构简朴可靠，造价低的机器，这里只注意空气动力问题是不够的。要开发就不只是研制，从技术上讲，产品要质优价廉才行，不然是站不住的。”钱老对风电产业早就寄予厚望，他的思想至今让人受益匪浅。风电产业的发展在于技术创新，“站在山顶，才干一览众山小”，“走在前面，才干发现更大宝藏”，希望我国的风电公司和研发部门以新的高度、新的技术来发展风电产业，贪大求洋不是风电技术的发展方向。我们离不开拐杖，就无法学会奔跑。我们要树立信心，大力发展自有技术，开发微风高效、质优价廉的风电机，让大型风电设备得到推广普及，只有这样才干让我国的风电产业大发展，才干使风电成为最重要的新能源，我们的技术也将引领世界风电技术新潮流，并在风能技术的开发上领跑世界风电产业。                                           2023年12月20日