风电业的各位同仁，我今天给大家带来的技术分享是大型海上风电叶片前缘防护可靠性。我将分为三个部分来进行介绍。

　　首先我们来看一下我们目前前缘防护的现状。下表是我们叶片前缘腐蚀的检测情况。我们经过分析发现，我们这个陆上叶片在运行两年之后，部分已经开始出现了腐蚀的缺陷，在多雨的山区更严重，预计超过七年以后，90%已经出现了前缘腐蚀的缺陷，最左边的这个图就是陆上叶片的一个典型的形式。海上叶片在运行两到三年之后全部出现了前缘腐蚀的缺陷。

　　当然，前缘腐蚀的缺陷也是五花八门，刚才是一些典型的缺陷，还有一些缺陷，比如说直接剥离脱落以及直接分层等等，各种各样的都有。很多研究和实际运行的数据我们也都发现了，原始的洁净的叶片明显是高出腐蚀的叶片的发电量的，包括下面这个图我们也可以看到，它有3%到8%的差异，腐蚀严重的时候还会扩展到我们结构层，造成事故，行业也已经意识到了前缘腐蚀的危害。

　　那么目前这个叶片的前缘已经在市面上选了大多数的前缘材料进行防护，而且这些材料也按照相关的标准，比如说ASTM-G73，在专业实验室进行测试，耐雨蚀时间是1到30小时不等。叶片厂家参照测试报告，选用了耐雨蚀时间尽可能长的材料，但是为什么在前缘防护中总是失灵呢？甚至有一些实验室测试的耐雨蚀是30小时，它甚至比耐雨蚀9小时的材料还提前发生了失效。那么如何提升这个前缘防护的可靠性呢？带着这个疑问我们对前缘防护进行探讨。

　　首先我们来看叶片长度与线速度的关系，我们知道叶片越长，它的线速度是越快的，近几年我们叶片从70米接下来可能要到120米，等到我们到130米美秒的时候，他就达到了我们实验室测试的速度，我们想象一下它是有多可怕，实验室只能撑几十个小时或者几个小时，而我们实际的叶片要运行二十年。

　　那么我们来看一下耐雨蚀一到三十个小时是怎么测出来的，行业我们普遍采用的标准都是在实验室尽可能做几个完美的样块，然后简单的做雨蚀实验，或者是做一些紫外湿热，再做雨蚀，那么这种测试方案是否符合我们叶片的设计工艺和方案呢？我们实际的施工工艺大批量是进行工业生产中的实施，而我们实际的情况是降雨、雨过天晴，温度高低温变化以及烟雾，它其实是一个交变的过程，我们从叶片可以看，我们大家有一个常识，一个高分子的材料经过老化和没有经过老化，它的性能是完全不一样的。如果我们仅仅是拿一个材料去做雨蚀，这个材料本身是完好的，那么紫外线对它的化学件并没有进行任何破坏，所以你去冲击它的时候并不能对它进行损伤。而且我们简单的只做两千小时的紫外和湿热的话，我们从右边那个表可以看出来，它可能只是损伤它的表层，内层没有损伤。当我们在做雨蚀实验的时候，我们只是把表层打掉了，里头并没有打掉，它还露出了原始的材料。所以说你在做雨蚀实验的时候，这个持续的时间多多少少都是不一样的，所以这也就解释了我们厂家有一些时间很长，有一些很短。

　　我们如何才能让这个测试更贴合实际的环境呢？我们仔细分析可以看到，我们首先要按照我们工艺去做样块，而不是在实验室弄几个样块，这是第一个。第二个就是我们了解到它初步损伤然后雨蚀，再损伤再雨蚀，这才符合我们叶片在实际环境中的工况，从这一点出发，我们可以考虑将我们这个总的测试时间我们尽可能多的等分，也就是说我们采用交变雨时的方法来进行测试，我们典型的尝试可以把它划成十等份，我们接下来对实际的情况来看一下，它会出现一个什么情况。

　　我们来看一下，这个前缘保护产品，它在实验室测的结果可以达到十八小时，但是我们采用交变雨蚀的时候，它是两个小时的时候，它的最上面已经出现了剥变的过程，在两年的时候他就已经腐蚀到了机体。我们再看下面一个材料，这个材料在实验室达到了九个小时，实验室的测试结果，常规的。但是我们采用交变的实验的时候我们就是两个循环，也就是两个小时，它已经出现腐蚀已经比较严重了，实际运行两年的时候还没有腐蚀，但是两年十个月的时候已经严重腐蚀到了我们叶片本体。从这个来看，我们常规的实验室的实验方法已经不再适用。

　　接下来我们对我们的样块C就不再采取一次性的实验方法，我们采用交变循环，我们来看看它的规律，总共进行了六次，刚开始第一张是完好的，有上方第二张是两个小时，我们可以看到，它已经有初步的损伤了，到了四个小时，它的损伤会进一步加深，到六个小时会再进一步加深，当然它还没有损伤到我们的最下方。而实际的运行经验我们也可以对照，它在两年的时候，它还是完好的，两年十个月的时候也发生了点蚀，也就是现在进入我们实验室阶段的右边第二张照片的情况。

　　我们再看一个另外一个系统，这个系统我们进行了十次的实验，从交变循环我们进行了十轮，第一张是四小时后、六小时候、八小时后和十小时候，我们来看这个材料，它只是一个轻微的表层的损伤。这个材料我们通过在实际运行中，这个挂机运行了一年，没有任何点蚀，从这个上面我们可以预测这个防护体系已经可以真正的达到六年以上的使用寿命。而现在我们现在所有的市面上的材料，迄今为止还没有一家敢承诺我可以到五年或者是十年，没有。对比实际的运行结果我们来看，照办ASTM的标准进行一次性常规雨蚀实验手段，来选择评价前缘材料，它往往结果的偏差是比较大的。采用交变循环的雨蚀的评价手段我们可以更贴合的实际运营环境，实验室测试结果与风场运行的实际数据吻合度也是较高的。

　　那么我们通过实际的测试和实际的运行的条件，我们来看后续我们该怎么提高这个前缘的可靠性呢？首先我们建议采用适合的评价手段，推荐我们使用交变循环雨蚀的评价手段，这样可以更好的开展前缘防护的预测。另外我们要大力开发高可靠性的前缘防护系统，充分关注前缘防护的特性，比如说它自身的化学性质要稳定，受紫外老化、湿热老化、盐雾的影响小，重量要轻，不过多增加重量，工艺性要易于保障，容易施工，性能不受到认为操作，环境因素影响而改变。界面也要可靠，还要后期容易运维。

　　同时我们还去追求全生命周期的前缘防护，前缘防护不仅仅是靠这个材料的进步，更多的还需要靠材料与工艺的协同开发，开发系统化的前缘防护工程方案，提早布局，加大对前缘防护研究的持续投入。

　　说到最后，我们当前在碳达峰和碳中和的目标引领下，绿色发展也是正当时，风电行业将开启可再生能源发展的新征程。但是展望未来，行业挑战重重，前缘可靠性只是叶片可靠性的一部分，希望行业在降本竞争的同时，还要多关注整体可靠性，以技术革新共同推动风电行业进步、发展。

　　我的分享就到这里。谢谢大家。（内容来自现场速记，未经本人审核）