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风力是一种环保可再生资源，风力发电机是极具商业化的运用價值的新能源项目。截止到2015 年年末，全世界风力发电总计年发电量做到432419MW，总计年平均增长率做到17%，我国总计年发电量做到145.1GW。
风力发电场风电机组叶面覆冰问题的明确提出
风电机组多安裝在大山及大草原、荒漠、戈壁滩、沿海地区滩涂地或临海地区，受冬天气候问题危害，发电机组的叶面表层会产生覆冰状况，造成叶面工作中特性出现异常和发电机组功率没法做到确保输出功率曲线图规定而关机。南方地区高原地区地域的风力发电场因为空气相对湿度相对性比较大，当空气中较冷的湿冷气体、冻雨、风雪含有的水蒸气，做到 0℃或下列温度时，这种水分颗粒物便产生了冰霜，当碰到一样处于较低溫度的发电机组叶面时，这种水分颗粒物便在发电机组叶面表层、风速计和方向标处产生比较明显的覆冰。
通过对叶面覆冰的追踪观查和仿真模拟实验，叶面后缘周边因为撞到叶面表层的水珠较多，并在叶面翼型前端产生水珠绕流，绝大多数水珠凝固在翼型的下边，非常容易冻结成冰。覆冰地区从叶面外缘翼型下沿的迎雨面地区逐渐，绝大多数覆冰集中化在叶面外缘，在轮圈周边的叶面根位置与叶片到叶面中间近3 米地区的覆冰相对性比较严重，在全部叶面覆冰中该地区内的覆冰面的范围和薄厚较大。
表1 为2015 本年度某风力发电场一期发电机组（48 台）运作的评测数据信息。由表1 得知，用电量损害包括发电机组叶面覆冰造成的覆冰损害、电力网的拉闸限电损害及发电机组维修和检修等的常见故障损害。一期发电机组的均值风力各自为5.76 m/s，总发电能力为83185.3MWh；在其中，因发电机组叶面覆冰的总关机日数为42 天，发电量损害占总发电能力的8.74% ；因拉闸限电损害的总关机時间为605.5 钟头，发电量损害占总发电能力的10.51% ；因发电机组常见故障损害总关机時间为4310.5 钟头，发电量损害占总发电能力的3.06%。综上所述，发电机组叶面由覆冰造成的发电能力损害比较比较严重，从而造成的水电费损害1053.8 万余元，均值每台发电机组损害水电费21.95 万余元。因而，剖析并处理发电机组叶面防抗覆冰问题是十分必要的。
世界各国风电机组叶面防覆冰技术性科学研究动态性
常见的除覆冰方式有：处于被动融冰（如机械设备融冰、液态防除冰、镀层防除冰等）和积极融冰（水蒸汽融冰、微波加热融冰、电加热融冰等）两类，各种各样融冰方式的好坏特性较为见表2。因为风电机组叶面的面积大，材料、样子、自然环境部位等相对性独特，对防抗覆冰的原材料特性特性和加工工艺拥有独特严苛的规定。表2 中的几类融冰对策、方式以及融冰实际效果，基本上达不上防抗叶面覆冰的作用规定，从而也无法具备具体的使用使用价值。根据将聚四氟乙烯和作用纳米复合材料制取成具备“自清洁效用”的表层改性材料膜原材料，是有希望处理风电机组叶面防抗覆冰原材料的最有效对策和方式。
纳米技术改性材料PTFE 与聚脂基复合袋防覆冰技术指标分析
伴随着化工新材料的快速发展，非常亲水性表层材质的镀层已变成探究网络热点；如根据喷沙和热液解决，在叶面表层镀层FAS-17（Ti6Al4V 铝合金和氟甲基硅），表层表面张力达161◦，内摩擦角3◦。又如选用分子迁移氧自由基引起汇聚，将含氟量/ 硅单个制取成非常疏水性原材料，表面张力为170.3◦，落后表面张力小于3◦，减少了水的结晶体点达6.8℃，结冻時间从196s 增加至10054s。根据氟环氧树脂的优良特性，聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏二氟丁二烯（PVDF）、聚氟乙烯（PVF）的镀层最具备实际意义，已变成防冰/ 融冰行业的科学研究流行，是处理防/ 去覆冰问题的合理的、认可的原材料，其优良的特性能达到室外繁杂气候问题的规定。
聚四氟乙烯环氧树脂如PVDF 或PTFE 环氧树脂，尽管有耐水洗、耐温性、耐气侯性等优势，但其干固必须高溫（360℃）解决。FEVE 环氧树脂（氟烷烃和乙烯基醚的聚合物），减少了干固溫度（仅170℃ ×20min），且可以与丙烯酸正丁酯环氧树脂和三聚氰胺树脂混和应用，现阶段根据含氟量建筑涂料的改善商品已完成用以飞机场防冰行业。
粘附纳米技术生产技术的快速发展趋势，多功能性有机物纳米复合材料五花八门，如防静电的锑夹杂二氧化锡、自清理和催化氧化的夹杂氧化钛等，选用共混改性材料方式，能制取出作用可控性、外表粗糙度可控性的多功能性聚氟原材料膜。相对性于自清洁性保持良好的PTFE 膜原材料，表层含二氧化钛改性材料的PTFE 膜原材料不但有着良好的防污渍状况，还具备溶解有机化合物环境污染的作用。
与防抗覆冰的聚氟原材料的挑选对比，产品化的风电叶片的工程施工更加艰难，尤其是对已安裝风电叶片的工程施工看起来尤其艰难。
聚氟原材料（PTFE、PVDF、PVF）有粉状、保湿乳液状、薄膜状、纺织物状等方式，其工程项目增加方式或干固方式都有优点和缺点。聚氟粉末状干固：因聚氟的玻璃化温度高，溶解有机溶液，需高溫（360℃）烤制涂膜；显而易见，选用热喷涂法或溶接法不可以立即在风电叶片上（如环氧玻璃钢或不饱和聚酯玻璃钢防腐）工程施工的。
聚氟保湿乳液干固：氟烷烃和乙烯基醚的共聚物环氧树脂（FEVE）解决了氟环氧树脂在基本有机溶剂中很难融解的难点，完成了中温（170℃）干固。伴随着高反映活力网状甲基丙烯酸酯单个新型材料的商业化的，如（2）丙空气氧化新戊二醇二丙烯酸树脂、季戊四醇四丙烯酸树脂、双- 三羟甲基丙烷四丙烯酸树脂、（2）乙空气氧化双酚A 二聚甲基丙烯酸、（4）乙空气氧化双酚A 二聚甲基丙烯酸和三羟甲基丙烷三聚甲基丙烯酸等。科学研究聚氟原材料（PTFE、PVDF、PVF）与高反映活力甲基丙烯酸酯单个的超低温干固技术性，调查其对防除冰和耐老化等性能指标的危害，探寻出中温干固施工技术的可行性分析，是非常值得深入分析的课题研究。
聚氟原材料膜：PTFE、PVDF 和PVF 膜原材料已经是完善的技术性，其薄厚可操纵，已大批量用以纺织产品压层复合型、给水处理解决、污水处理等。在纺织业行业，将聚氟原材料膜黏合在别的栽培基质（纺织物）上的复合型技术性已经是关键技术；但将聚氟原材料膜粘合在风电叶片上，仍存有一些艰难，主要表现在：
（1）风电叶片的容积极大（如风力发电场2MW 风电机组，叶面长51.38m，面积235.7 m2），且表层呈多折射率的转变；（2）粘合色牢度及粘合使用期限的科学研究经验不足数据信息；（3）对风电叶片的外表规定（如残渣、静电感应等）较高，不然很容易造成因汽泡及长期性暴晒造成掉下来的状况。因而，对风电叶片栽培基质的前解决及粘合色牢度的大幅度提高，是科研的具体内容之一。聚氟原材料化学纤维及产品（聚脂基无防布或机织物）：PTFE化学纤维的工业生产起源于1954 年， PTFE 化学纤维的纺纱经历了媒介纺纱、粘稠压挤纺纱及膜裂纺纱等的发展史，现认可膜裂纺纱是提升PTFE 化学纤维（涤纶短纤维，制做无防布）特性和生产量的最现代化的技术性，而压挤纺纱仍是提升PTFE 化学纤维（长化学纤维，制做机织物）特性的最好技术性。
现阶段，在我国氟环氧树脂的汇聚技术性和PTFE 非织布的应用技术已做到海外优秀水准。聚氟原材料短纤，可用共混挤条和膜分纱法制取，即先将PTFE 粉末状和润化物质（如异构烷烃油、润滑液、燃料油）调成乳状物，随后在髙压（15MPa —20MPa）功效下压挤和多次分纱制取；一样，作用纳米复合材料的PTFE 短纤可用共混挤条和膜分纱法制取，将PTFE 膜表层喷漆纳米复合材料饱和溶液，烘干处理后经机械设备热扎压解决，制取纳米技术改性材料PTFE 膜。
但将纳米技术改性材料PTFE 膜立即黏贴在风电叶片上，粘合胶以及粘合色牢度与使用寿命都存在的问题。因此，根据在压合复合型加工工艺功效下，将纳米技术改性材料PTFE 膜与聚脂基纺织物开展高溫粘合复合型，制取纳米技术改性材料PTFE 膜与聚脂纺织物复合袋。在纳米技术改性材料PTFE 膜与聚脂基纺织物复合袋的聚脂基纺织物上，再开展光交联粘接胶的镀层而且烘干处理，制取[ 纳米技术改性材料PTFE 膜——聚脂基纺织物——光交联粘接胶] 复合袋；将含光交联粘接胶的一面立即黏贴在风电叶片的表层，粘合进行后，光交联粘接胶在紫外线功效下，光稳定剂造成氧自由基，光交联粘接胶中每组份能产生共聚物和化学交联反映，转化成网状组织的丙烯酸树脂环氧树脂，大幅度提高了聚脂基纺织物与发电机组叶面的黏结抗压强度。有希望从其本质上处理PTFE 膜与聚脂基复合袋在发电机组叶面表层坚固粘合的瓶颈问题。
总结
风力是一种环保可再生资源，但风电机组叶面的冬天覆冰状况，导致的电力工程损害比较大；尽管低表面的聚氟原材料是发电机组叶面防覆冰的理想化原材料，可是仍存有工程施工较艰难的技术性难题。对于聚氟原材料与发电机组叶面粘合及抵抗覆冰实际效果和抗老化性能指标的科学研究，是降低和避免发电机组叶面冬天覆冰的最好的办法。
聚氟原材料的粘合有比较大艰难，尤其是对于已安裝运作的发电机组叶面，挑选什么粘合方式，仍必须分析和工程项目点评。可是，选用聚脂基纺织物做为正中间粘接层的复合型粘接技术性，取代聚氟原材料与发电机组叶面的立即粘合或增加，能兼具建筑施工的独特性规定，有希望变成能处理风电叶片覆冰这一世界难题的新一代防抗覆冰新型材料和新技术应用。
【来源于：技术性】
吴光军：湖北省能源集团新能源技术发展趋势有限责任公司；
孙志禹：我国长江三峡企业集团；
朱亚伟：浙江越秀外国语学院当代绸缎我国工程实验室；
吴建华：南京市浩晖自动化技术有限责任公司
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