石油價(jià)格、天然氣價(jià)格和環(huán)境力這些都是驅(qū)動(dòng)風(fēng)能發(fā)展的關(guān)鍵因素。事實(shí)上，風(fēng)能在各種替代能源中的回報(bào)率最高，這一優(yōu)勢(shì)吸引了新的“參與者”進(jìn)入能源領(lǐng)域。
隨著傳統(tǒng)石油和天然氣價(jià)格的上漲，對(duì)替代能源的需求也在增加。相反，石油和天然氣價(jià)格下跌就會(huì)導(dǎo)致替代品需求的減少。自2008年以來(lái)，高壓水砂破裂法顯著降低了天然氣的價(jià)格，同時(shí)，在美國(guó)，這一事件也對(duì)風(fēng)能的經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)了顯著的效果。
在全球風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，風(fēng)力渦輪機(jī)行業(yè)已成為世界上最大的塑料復(fù)合材料市場(chǎng)之一。根據(jù)世界風(fēng)能協(xié)會(huì)（WWEA）最近的數(shù)據(jù)，截至2013年上半年，全球增加了14千兆瓦（GW）的風(fēng)能，達(dá)到296GW。在2013年下半年，預(yù)計(jì)全球?qū)⒃黾?2GW的容量，預(yù)計(jì)下一年達(dá)到35.7GW，遠(yuǎn)低于2012年增加的44.6GW。
到2013年底，預(yù)計(jì)總風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到318GW，足以提供全球近4％的電力需求。由于美國(guó)的特殊情況，導(dǎo)致了裝置數(shù)目未能達(dá)到預(yù)期。專家預(yù)計(jì)，全球風(fēng)能市場(chǎng)將能夠從2013年的下降中恢復(fù)過(guò)來(lái)，并在2014年創(chuàng)下新紀(jì)錄。
風(fēng)能裝機(jī)容量增長(zhǎng)
五個(gè)風(fēng)能國(guó)家主要是：中國(guó)，美國(guó)，德國(guó)，西班牙和印度，共占全球風(fēng)能的73％。2013年上半年，四個(gè)國(guó)家的總裝機(jī)容量超過(guò)1GW - 中國(guó)（新增產(chǎn)能5.5GW），英國(guó)（1.3GW），印度（1.2GW）和德國(guó)（1.1GW）。然而在2012年，只有三個(gè)國(guó)家的市場(chǎng)容量超過(guò)1GW。
現(xiàn)在，約有83個(gè)國(guó)家擁有商業(yè)風(fēng)電裝置，其中24個(gè)國(guó)家通過(guò)了1 GW的水平。
各國(guó)風(fēng)能裝機(jī)容量
在技術(shù)方面，風(fēng)能發(fā)展的趨勢(shì)是使用更大，更輕的葉片，以捕獲更多的風(fēng)，同時(shí)降低轉(zhuǎn)動(dòng)的慣量。由渦輪機(jī)截獲的風(fēng)與其葉片長(zhǎng)度的平方成比例。然而，渦輪機(jī)的最大葉片長(zhǎng)度受到其材料的強(qiáng)度和剛度的限制。行業(yè)內(nèi)正在尋求更先進(jìn)的樹(shù)脂和纖維材料以及加工技術(shù)，以開(kāi)發(fā)更長(zhǎng)的輕型渦輪葉片。
目前行業(yè)內(nèi)正在開(kāi)發(fā)新技術(shù)來(lái)制造更大的渦輪葉片，這種渦輪葉片不需要模具，同時(shí)也解決了大型葉片的典型運(yùn)輸難題。研究人員正在開(kāi)發(fā)一種織物葉片，這種葉片是通過(guò)將建筑織物張拉在風(fēng)力葉片空間框架的桅桿和肋條上而形成的?；诳椢锏牡镀梢赃M(jìn)行新設(shè)計(jì)，包括改變形狀以適應(yīng)不斷變化的風(fēng)況的葉片。
適應(yīng)風(fēng)力條件的智能葉片將顯著提高能量產(chǎn)出。各種研究人員正在探索如何將無(wú)線傳感器技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，以更好地預(yù)測(cè)風(fēng)的變化并調(diào)整渦輪機(jī)的運(yùn)行，優(yōu)化能量產(chǎn)出并最小化結(jié)構(gòu)上的負(fù)載。
垂直軸風(fēng)力渦輪機(jī)（VAWT）正在開(kāi)發(fā)用于大型海上風(fēng)力渦輪機(jī)。桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室正在對(duì)海上使用的VAWT的可行性進(jìn)行全面研究。
海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)可擴(kuò)展性選項(xiàng)
風(fēng)能和太陽(yáng)能獲得的電力生產(chǎn)獲得了越來(lái)越多的市場(chǎng)份額，電能存儲(chǔ)能力對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性將越來(lái)越重要。技術(shù)創(chuàng)新將使風(fēng)能和海洋能比其他形式的清潔能源具有更多的競(jìng)爭(zhēng)力。數(shù)以萬(wàn)計(jì)的海洋能源設(shè)備的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和測(cè)試，目前仍主要處于研發(fā)階段。
在惡劣的海洋環(huán)境下，努力改善設(shè)計(jì)和性能，減少昂貴的維護(hù)程序并延長(zhǎng)運(yùn)行壽命，這些因素都給塑料開(kāi)發(fā)提供了大量的機(jī)會(huì)。隨著塑料創(chuàng)新發(fā)揮關(guān)鍵作用，風(fēng)能和波浪/潮汐開(kāi)發(fā)有望幫助滿足不斷增長(zhǎng)的全球能源需求。
盡管存在問(wèn)題，熱塑性塑料在風(fēng)能領(lǐng)域仍具有很多機(jī)會(huì)。盡管存在諸如大規(guī)模加工，熱塑性復(fù)合材料的靜態(tài)和疲勞性能，吸濕性和成本等仍然具有許多問(wèn)題，但模具周期時(shí)間短，易于維修和可回收性仍然使熱塑性塑料對(duì)各類葉片制造商具有強(qiáng)大的吸引力。
采用經(jīng)濟(jì)高效的先進(jìn)復(fù)合輕量化設(shè)計(jì)（WALiD）聯(lián)盟的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正在嘗試在海上風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的某些部件中使用熱塑性復(fù)合材料取代熱固性復(fù)合材料。這項(xiàng)為期四年的項(xiàng)目于2013年3月啟動(dòng)，準(zhǔn)備將熱塑性復(fù)合材料引入葉片根部，尖端，殼體芯和抗剪腹板。
WALiD熱塑性復(fù)合風(fēng)葉片開(kāi)發(fā)
WALiD項(xiàng)目的目標(biāo)是：
·改進(jìn)葉片根部設(shè)計(jì)，連接概念和尖端—葉片上的應(yīng)變分析將使高性能熱塑性復(fù)合材料能夠取代熱固性組件，從而節(jié)省成本和重量。
·用熱塑性泡沫材料替換殼芯—可以將芯材的密度修改為特定載荷，優(yōu)化重量/穩(wěn)定性曲線，以通過(guò)自動(dòng)化流程實(shí)現(xiàn)更快的加工。
·改進(jìn)剪切腹板設(shè)計(jì)的模塊化概念—通過(guò)熱塑性復(fù)合結(jié)構(gòu)替換現(xiàn)有的熱固性材料，以確保輕量化，負(fù)載優(yōu)化設(shè)計(jì)。
·開(kāi)發(fā)纖維增強(qiáng)熱塑性涂層—提高刀片的耐環(huán)境性，防結(jié)冰性和耐磨性。
WALiD財(cái)團(tuán)將為該項(xiàng)目提供總計(jì)510萬(wàn)歐元的資金，由11個(gè)歐洲組織組成，包括：
·德國(guó)弗勞恩霍夫化學(xué)技術(shù)研究所和Windrad工程有限公司；
·來(lái)自英國(guó)的Smithers Rapra和Smithers Pira Ltd；
·TNO荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究組織，PPG工業(yè)公司，F(xiàn)iber Glass BV公司和荷蘭NEN公司；
·來(lái)自塞浦路斯的APT Archimedes Polymer Technologies；
·Norner AS來(lái)自挪威；
·來(lái)自丹麥的Comfil ApS；
·Loiretech SAS; 來(lái)自法國(guó)的Coriolis Composites SAS；
該項(xiàng)目的預(yù)期成果主要是：
·刀片重量減輕
·經(jīng)濟(jì)節(jié)省
·提高刀片的耐用性
·刀片壽命（20年）后出色的可回收性（文章來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)）
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