理論上,風力機輸出之電能與葉輪(rotor)直徑平方成正比,故風力機額定容量的提升通常也伴隨著葉片長度的增長,以產生足夠的電能。以全球離岸風力機大廠的發展趨勢來看,目前新型風力機的輸出功率介於13-15 MW之間,而其葉片長度皆超過100公尺。為了因應葉片長度的增加,業者在材料選用、結構設計、製成工法等技術上勢必需有所調整。
而本研究聚焦於葉片材料的選用趨勢,透過對纖維材料、樹脂、結構材料等的探討,了解葉片大型化將推升葉片材料需求並帶動材料性能升級及新型材料的研發。最後,將針對目前國內業者布局情形,初步了解我國未來發展機會。
一、前言二、葉片製成工法與結構設計概況三、葉片材料選用概況與趨勢四、結語
【圖1】離岸風力機葉片生產策略【圖2】不同長度的葉片對於橫樑蓋材料之選用【圖3】2019 與 2023 年葉片結構材料成本與需求比較
【表1】葉片製程工法比較
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