2020年，能源领域最火的行业是风电，由于中国出台相关文件，截止12月31日为止，之后装机并网的风电机组将不能够获得电价补贴。
这个政策直接推动了国内风电市场的短期井喷。当然宏观因素背景是中国对于环保型电力能源的改革步伐在加快。
风力发展塔
一个风力发电机组整体造价：
风电的前期建设投入规模浩大，以国产风电场为例：
一个2MW的风力发电机，风机采购成本约为720-850万/个，风塔立柱由现场分段式焊接而成。高达65m以上的风塔立柱，地基需要大量的混凝土做桩基。一个塔柱的重量高达200吨以上。单独的塔柱的建设成本约为200万左右。
因此，不计算运维网络及整个风场的配套设置，就单纯的计算一个风力发电机的造价就高达900-1000万。这还是一个2MW的常用型风力发电机。
根据当下的风电市场：1.5MW机组成本在3300元/kW左右，3MW以上中兆瓦级机组平均报价已接近4000元/kW。伴随时间发展，价格有波动，但没有太大差距。
如今在风场比较优质的区域，例如临海风场，基本上都是3MW，甚至5MW，6MW，7MW以上的风力发电机。
知识点：1MW=1000KW=1000,000W。
一个风场，常规状态下有10-20台发电机组，核算起来一个发电厂造价约为1.5-3亿人民币。(别看大风车在转，这个造价并不是一般的小企业可以承受的)
那么我们今天讨论的风电叶片，这个修长有独特的设备，到底是什么材料制造的？
风电叶片的材料及加工工艺：
1925年，美国的雅克布斯风力发电机生产厂发明了三叶片螺旋桨型叶轮，使水平轴叶轮的效率及性能均得到了较大提高。
风轮的组成部件，主要是叶片。风力发电机的风轮，一般是由2-3片叶片组成的。小型风力发电机有超过3叶轮的情况。1.5MW以上这类大型风力发电机组，基本都是3叶型。
为什么一定要使用三叶型的发电机？
专业的角度需要考虑空气动力学的问题，显然这里不适合展开讲。从常识角度来说，叶片迎风受力面越大，可以得到风力推动的有效作用就更大。
但由于叶片转动时，会产生涡流，叶片转动时会有一个涡流系统。
叶轮的涡流系统
常规的叶片接受风能的转化率只有：25%～45%。
因此，综合考虑叶片的效率，做大，做长，做轻，更柔性化就是叶片发展的核心方向。
1、叶片材料发展演变：
随着叶片尺寸的不断增大, 主要朝大型化和轻量化的方向发展,由最初的木质品逐步过渡到玻璃钢, 现在采用碳纤维复合材料(CFRP)。
伴随着碳纤维和环氧树脂复合材料的不断突破。目前风电叶片主要采用的就是碳纤维材料。部分超长型的叶片，会在连接处使用钢材作为主要受力部件。西门子歌美飒有研发分段式叶片，叶片两节连接处也使用的是钢材。
2、碳纤维叶片的制作工艺
制造工艺主要有手糊成型、模压成型、预浸料成型、拉挤成型、纤维缠绕、树脂传递模塑以及真空灌注成型等工艺。下面是两类成型方式的节选片段。
层层纤维材料手糊成型
模压成型
总之在风电叶片向轻量化和大尺寸，高柔性发展中，使用复合材料已经成为必然。碳纤维复合材料，既可以轻量化，同时可以承受较大的拉伸力度，更重要的使用寿命较长。
叶片横向，纵向受力疲劳测试
风电叶片长度的发展历程：
伴随着对大功率风电机组的需求不断提升，叶片长度也不断发展，从32米(轮毂高度65米以上，也可以说是塔高)向90米(塔高150m以上)超长尺寸发展。
叶片长度发展
当前主流的风电机组市场，叶片长度各家虽然有差异，但是受限于空气动力和效率问题，差距一般都在2米以内。也就是说都是1.5MW的风机，各家叶片的差距并不会很大。
我们以国内某企业1.5MW风电机组的叶片长度做一个介绍：
风电机组部分参数
1、1.5MW风机，叶片长度为34-45m，对应塔高(轮毂高度)为65-100M，叶片长度和对应的轮毂高度是正比关系。但并不是一一对应的强对应关系。重量约为：6-8吨/个叶片。
2、2MW风机，叶片长度范围：48-59米，对应轮毂高度80-100米。重量约为：8-15吨/个叶片。
2MW风机参数
3、3MW风机，叶片长度范围：44-59米，对应轮毂高度80-110米。重量约为8-15吨/个叶片。
4、5MW风机及以上，叶片长度范围：62-75米，对应轮毂高度100-110米。重量约为15-20吨/叶片。
61.5米17.7吨叶片
想象一下，三个20吨的叶片在转动。你还会考虑让他转的更快一些吗？常见的风力发电机组的额定转速是：12-18圈/分钟。
这么长的叶片怎么运输？
超长型叶片的运输，短途一般采用专用车辆，长途运输基本都是走海运。
分节形式的超长叶片
短途专用车辆运输
一个叶片的造价是否真的高达百万？
风电叶片造价确实高达百万以上。碳纤维成型后不可逆性，造成了叶片小范围损毁可以修复，但是修复的工期和成本也十分高昂。毕竟起吊一个几十吨的重物，运费就很昂贵。
其次，为了尽最大程度提高风电的效率及使用安全性，现在叶片都会在内部安装大量的传感器。也就是所谓的智能化叶片。正常工作中，叶片受力面会将信号传输给变桨系统的PLC，PLC控制变桨，调整叶片正对迎风面。。
在狂风暴雨时，需要将叶片同迎风面呈现平行，这样叶面受力小，有效保护发电机组。
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