石可重介紹，新一代風力發電技術的主要特征就是大型化、區域化和智能化。當前的葉片研究熱點也主要體現在適應風電技術新趨勢上。隨著風電機組單機容量的不斷擴大，葉片的長度也從20米左右發展到60米以上，目前國際上正在研制的最大容量的風電機組是10MW，其葉片長度達到了75米以上。而這種葉片大型化趨勢，帶來了一系列技術新問題。

各國存在不同的地域和氣候特征，也給葉片的設計帶來不同的要求。如我國三北地區的低溫、高風沙，沿海地區的高溫濕、多臺風，風場低風速現象。

這種區域化的特征要求開展抗臺風葉片、低風速葉片、仿生葉片和低噪音葉片等一系列區域化技術的研究，石可重介紹，下一階段我國風電科研重點將是基于中國風資源特點的產品設計和技術研發。

此外，他還指出，智能化也是風電技術開發未來的趨勢。風機葉片尺寸和重量的不斷增長使風機的控制越來越困難，因此智能葉片技術也是新一代風電技術研究的重要方向之一。

事實上，隨著風電產業的快速發展，海上風電在新一代風電技術中具有重要地位。他還指出，還應關注海上風電發展帶來的新挑戰。目前，陸地上風電場設備和建設技術基本成熟，隨著歐洲陸上風能資源的枯竭，未來風能技術發展的主要驅動力將來自蓬勃崛起的海上風電。海上風電對風電機組的安全性、可靠性、易維護性和施工成本控制提出了更高的要求。我國擁有豐富的海上風資源，隨著海上風電技術的逐漸成熟及成本的下降，海上風能必然會成為我國將來能源結構中的重要組成部分。

“漂浮式風電機組是近幾年國外風電行業的研發重點，該項技術對擴大海上風資源的利用范圍，對風電機組的優化設計和安全運行、提高風能轉化效率，對增強我國大型海上風電機組的自主研發能力和推進設備國產化具有重要的意義”，石可重說。

正是基于國際風電技術新發展趨勢帶來的挑戰，國家能源局在2009年12月設立了首批國家能源研發（實驗）中心，其中中科院工程熱物理所成立了國家能源風電葉片研發（實驗）中心，該中心專門對新一代風電技術展開研發。

新型葉片帶來產業新增長點

在風電產業的未來發展趨勢下，一些新型葉片將給產業帶來新的增長點。

如新風力機專用翼型、鈍尾緣葉片、仿生葉片、低噪葉片、智能葉片等，如適合于我國高風沙、低風速地區和適合于海上抗臺風條件下的專用翼型族。

“我國北方地區特有的天氣情況例如結冰、沙塵、昆蟲尸骸堆積以及鹽蝕會導致風機葉片表面粗糙度增大，使摩擦阻力增大，最終導致機組發電功效降低，葉片疲勞壽命縮短；大尺度葉片柔性增大使葉片經常處于大攻角分離區，失速現象嚴重，降低發電功效并引發葉片疲勞振動；另外，大尺度葉片誘發噪聲問題也不容忽視”，石可重介紹，而所謂的仿生葉片，就是針對這些問題，根據自然界某些動物及植物表皮及翼翅的特有功能，通過優化流體流動狀態，優化設計葉片解決此類問題。他預計，在“十三五”期間該中心能夠完成仿生葉片研發，并實現產業化。

而鈍尾緣葉片的研究則是著眼于南方沿海臺風頻發的區域特征而進行的。未來沿海風電與海上風電的發展對葉片的抗臺風性能提出了很高的要求，為此，該中心采用鈍尾緣葉片技術為基礎的抗臺風策略，針對鈍尾緣翼型導致葉片阻力升高的缺點，開展了一系列增升減阻以及鈍尾緣翼型造型方法的機理研究，為開發具有我國自主知識產權的大型海上風電葉片進行技術儲備。

目前，海上風電的一個技術難題還在于風電機組的抗腐蝕性。因此，未來葉片材料的研發將著重解決這個問題。除了抗腐蝕性，這些新的研究還著眼于使葉片重量減輕，經濟性提高；同時使葉片的結構變形、耐低溫、抗雷擊、耐鹽霧和防沙塵暴等。

“隨著風電產業的高速發展，葉片退役后給環境造成的影響越來越大，采用可回收利用的熱塑性葉片樹脂基體等新材料、新工藝很可能成為今后風電葉片研究和制造的熱點方向之一”，石可重說。

此外，由于風能存在不穩定的特性，隨著風電機組在電網中所占比例越來越大，對電網的影響越來越明顯，智能電網將是應對可再生能源發電并網的有效解決手段。而智能葉片也成為未來產業發展的一個方向。

“風電機組智能化對風電機組的載荷優化控制技術、仿真方法、風功率預測技術、檢測技術、故障診斷及預警系統等一系列技術均提出了較高的要求，是新一代風電技術研究的重要方向之一”，石可重說。

風電機組的智能化還是一項有重要經濟價值的工作。采用新的以先進傳感、傳動與控制技術為依托的載荷控制技術（即智能葉片技術）可以降低損害轉子和其他零部件的額外葉片載荷、減少葉片材料需求、減少維護和提高風機可靠性，同時，也可使傳動系統及塔架、機艙等部件的載荷及重量有一定幅度的下降，從而使風機成本大大降低。

向新技術進發

中國科學院工程熱物理研究所成立于1980年，前身是國際著名科學家、葉輪機械三元流動理論創建者、工程熱物理學科奠基人吳仲華教授于1956年創立的中國科學院動力研究室。

徐建中是研發中心的學術帶頭人，他也是中國科學院院士，在葉輪機械氣動熱力學的基礎研究與應用研究都頗有建樹。以他為代表，中科院工程熱物理研究所在風能利用領域建立了一支與產業緊密結合的高水平科研隊伍，擁有9名高級專家構成的首席科學家團隊。

為了打破國外風電企業長期的技術封鎖，該所與保定開發區合作成立了國內第一個專門從事風電葉片研發的企業——華翼風電葉片研發中心。2007年11月，該中心投產了中國第一片1.5／ 2.0MW風電葉片。

2009年10月，運用該中心大尺寸預彎式風電葉片的設計技術研制的1.5MW38米葉片實現批量化生產，在張北崇禮西橋梁風場實現掛機運行。該型號產品是國內第一個通過鑒衡認證中心認證的1.5MW級風輪葉片，其氣動效率、噪音等各項指標達到國際同類產品水平，為建立我國自主知識產權的葉片設計體系奠定了基礎。

設計的貼近中國風資源狀況系列化葉片已經達到年產1000片葉片的能力?！爸行脑O計的適合于低風速地區的42.8米葉片氣動效率和噪聲達到國際同類產品先進水平，葉片價格比國外同類產品進口價格低10％-15％左右，更為難能可貴的是，這個葉片從開始設計到完成掛機僅用了三個半月時間，真正體現了中國速度”，石可重介紹。

此外，他們還通過與韓國DACC公司和曉星公司合作，進行2.0MW43.8m葉片氣模芯、模具設計與制作，進行樣片生產并完成葉片的靜力、模態檢測，實現了我國自主知識產權的風電技術的首次出口。

“這個項目標志著我國葉片制造技術不再只是單純的技術引進，而是能在自主創新的前提下實現風電葉片模芯模具設計制造、葉片制造、葉片檢測的技術輸出”，石可重介紹。

此前，為了跟蹤國際先進設計理念與發展方向，該所還在2007年與荷蘭國家能源中心（ECN）共同建立了“中荷聯合風能研究中心”，同年與保定開發區共建了河北省風電葉片工程中心， 目前，中心在行業內已經具有一定的知名度和影響力，已為國內多家葉片廠商提供葉片設計、檢測和技術支持服務。

2010年，中科院工程熱物理研究所與華銳風電簽署協議，共同建設“江蘇省海上風電研究院”，國電聯合動力的合作也在穩步推進?，F在，他們正在籌劃建立“海峽兩岸風電研究院”。與東汽、國電聯合動力等的合作，也在順利開展。

由于具有國內領先的葉片技術，國家能源局在2009年批準中國科學院工程熱物理所建立國家級葉片檢測中心。該中心參考美國可再生能源實驗室、丹麥國家風能研究中心等國外著名機構的檢測與運行經驗，在認證體系中接受認證機構委托或直接接受企業檢測要求，提供檢測服務。檢測機構根據產品認證實施規則及其相關的規范和標準對送樣產品進行檢測，完成檢測后，再向認證機構或送檢企業提交檢測報告。該中心的建成，將為促進我國風電產業健康發展發揮重要作用。

據介紹，“十二五”期間，中國科學院工程熱物理研究所將主要致力于具有完全自主知識產權的新型葉片及相關關鍵核心技術研發，實現基礎研究與高技術研發的產學研體系的有機結合，經過5年發展，將使我國風電葉片研發能力處于世界前列。