苏国梁，李国庆，李凤俊，范晨亮，康 宏，张慧强，张晋宇

（国电电力内蒙古新能源开发有限公司，呼和浩特 010080）

0 前言

能源是人类社会发展和经济增长的原动力。目前以化石燃料为主的能源结构，不仅资源难以支撑，而且对环境带来严重污染问题。风能作为一种清洁的、无污染的可再生能源，其开发和利用不仅可以缓解世界能源危机，而且还具有常规化石能源不可比拟的优势，如可持续开发，不存在资源枯竭，不排放温室气体和其他有害物质等。据有关调查显示，预计2020年风电装机容量达到2亿 kW，其中海上风电装机容量达到3000万 kW，年发电量达到3900亿 kW·h，力争风电发电量在全国发电量中所占比重超过5%［1］。

叶片作为风电机组基础和关键的部件，是风机进行能量转换的重要组成部分，如图1所示，其性能决定风机的性能和寿命。随着叶片向大型化方向发展，且常年运行在复杂自然环境中，承受大部分的动态和静态载荷［2］，尤其要经受108次以上的疲劳交变载荷作用及70 m/s极限强风的作用。因此，对叶片重量、强度、刚度及耐疲劳性提出越来越高的要求，即：（1）足够强度抵抗极端恶劣静态载荷条件，如50年一遇的大风；（2）足够的抗弯刚度，以确保任何时候叶尖与塔架之间的隔距符合安全要求；（3）至少20年的疲劳寿命；（4）与风机叶片大重量相关的各种结构及动态要求。

国电电力内蒙古新能源开发有限公司已投入使用UP 77/1500风电机组，其中叶轮直径77.36 m，重量为33.1 t，额定转速17.4 r/min。因此，轻质高强且具有可设计性等特点的纤维增强复合材料［3-5］成为大型风机叶片的首选材料。……