[发明专利]风力发电机用叶片和具有其的风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种风力发电机用叶片。此外，本发明还涉及一种具有上述风力发电机用叶片的风力发电机。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视。风能的蕴量巨大，据统计，全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能约为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风能很早就被人们所利用，例如通过风车来抽水、磨面等，逐渐地，人们开始关注如何利用风能来发电。

二十世纪三十年代，丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术，成功地研制出了一些小型风力发电装置。这些小型风力发电机广泛地被应用在多风的海岛和偏僻的乡村，它们的发电成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过，这些小型风力发电机当时的发电量较低，大都在5千瓦以下。到了1978年1月，美国在新墨西哥州的克莱顿镇建成了200千瓦风力发电机，其叶片直径为38米，发电量足够60户居民用电。而1978年初夏，在丹麦日德兰半岛西海岸投入运行的风力发电装置，其发电量则达2000千瓦，风车高57米，所发电量的75％送入电网，其余供给附近的一所学校用。1979年上半年，美国在北卡罗来纳州的蓝岭山，又建成了一座世界上最大的发电用的风车。这个风车有十层楼高，风车钢叶片的直径60米，叶片安装在一个塔型建筑物上，因此风车可自由转动并从任何一个方向获得电力，风力时速在38公里以上时，发电能力也可达2000千瓦。

我国在风力发电事业上也一直没有停下脚步，并且已经取得了一定的成绩，特别是在“十五”期间，我国的并网风电得到迅速发展。2006年，中国风电累计装机容量已经达到260万千瓦，成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。2007年我国风电产业规模延续暴发式增长态势，截至2007年底全国累计装机约600万千瓦。2008年8月，我国风电装机总量已经达到700万千瓦，占我国发电总装机容量的1％，位居世界第五。然而随着社会经济的发展和科学技术的进步，我国的风力发电事业也面临着一些新的挑战。例如在我国风力发电事业的起步阶段，当时我国的高风速风场资源比较丰富，各种设备的研制大多都是针对高风速风场的，其中最具代表性的就是风力发电机使用的叶片。针对高风速风场设计的叶片长度不需要很长，配合高风速的风就能够获得较高的发电效率。

但是如今我国的高风速风场资源已经逐渐变得稀少，低风速风场资源日益丰富，于是风力发电领域的技术人员开始将工作重心转向低风速风场发电，之前用于高风速风场的设备也已经有相当一部分被转用在低风速风场，但是由于低风速风场与高风速风场存在着较大的差异，这样做之后实际取得的效果并不能令人满意。还是以风力发电机使用的叶片为例，用于高风速风场的叶片长度有限，在低风速风场中使用无法保证风能的充分利用，发电效率较低。

于是风力发电领域的技术人员开始对叶片的形状和结构进行改进，以使其适应低风速风场，主要的作法就是加长叶片的长度，使得用于低风速风场的叶片相比用于高风速风场的叶片在扫风面积上有了很大程度的增加，而且由于叶片的长度需要根据实际情况来设计确定，针对不同的叶片在制造时都要重新制备模具加大了生产成本，而且大体积的叶片也会给运输造成不便。

为了解决大体积叶片运输不便的问题，风力发电领域的技术人员已经做出了一定的改进，例如申请号为200920150976.1的实用新型专利公开了一种用于风力发电机的分段叶片，该分段叶片如图1所示，包括两部分叶片主体1和2，在运输时主体1和2不连接，这样能够减少分段叶片的占地面积，只需使用较短的车辆即可运输；到达工作现场后，二者通过连接体3连接为一体装配到风力发电机上。

但是这种分段叶片每一种规格只适用于一种场合，需要根据不同的情况设计不同的尺寸规格，适配性较差，并且每改变一次尺寸规格都要重新设计相应的模具，而设计制作一套新的模具花费非常高，将会较大幅度地增加分段叶片的生产成本。目前的风力发电技术领域需要一种在能够满足方便运输的同时具有更好的适配性，生产成本更低的风力发电机用叶片。

发明内容

本发明的目的是提供一种风力发电机用叶片，该风力发电机用叶片在方便运输的同时具有更好的适配性和更低的生产成本。本发明的另一目的是提供一种具有上述风力发电机用叶片的风力发电机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种风力发电机用叶片，具有主叶片段，还包括附加叶片段，所述附加叶片段可拆卸地连接在所述主叶片段的第一叶根部。

优选地，在所述第一叶根部设置有第一螺栓套，在所述附加叶片段的叶尖部设置有与所述第一螺栓套配合的螺栓。