3D打印技术将使风电成本降低20%

看到这篇文章，第一反应就是定制化机型有望了。个人一直认为，未来的风电机组设计一定会与风场设计相结合，根据风场条件来确定机型的配置。而这种配置的最大差异，必将主要体现在叶片上：标配的整机平台+灵活多变的叶片，只有这样才能够把平台的优势发挥到极致，最终实现全生命周期度电脑成本最低的目标。

美国国防部(DOE)正在通过3D打印模具研制风电机组叶片。这款刚刚完成气动设计的叶片，将帮助研究人员更好地理解风电场内的机组如何互相影响，以及如何通过优化来提高发电效率。

同时，采用3D印刷技术，可能会缩短风电机组的生产时间，并节约制造成本，进而降低风电的成本。

美国的风电行业从业人员有73000人，预计未来五年将吸引350亿美元投资。寻找更快、更具成本效益的方法来制造风电机组，以及研究如何更好地利用风能，都是至关重要的，而叶片的3D打印技术则有希望解决这两个问题。

一方面，需要研究的第一个主要领域就是尾流的气动特性。在风电场中，许多风电机组非常接近，对彼此的效率产生负面影响。但同时，大规模利用风能的唯一途径则又是将许多风电机组安装到一起。

为解决这一问题，美国能源部与Sandia国家实验室、Oak Ridge国家实验室、TPI复合材料和Wetzel工程公司合作，对使用3D打印模具生产缩尺寸叶片的过程进行跟踪。为研究利用3D打印技术开发更低成本的风机叶片，美国能源部投资100万美元，以上只是该项目的一部分内容。

这款长度为13米的叶片将在美国能源部位于德克萨斯州的SWiFT设施开展测试，以帮助研究人员更好地了解相邻的机组如何对彼此的效率产生影响。

另一方面，在缩短风电机组生产时间和降低制造成本的问题上，3D打印叶片模具也是一个重要的进步。目前，叶片长度平均超过50米，而且还需要足够高的强度来承受巨大的载荷，因此叶片生产流程是高耗能、高成本和高耗时的。

通常，需要用一个阳模来制造叶片模具(阴模)，再用阴模来制造玻璃钢叶片。然而，如果引入3D打印技术，将可以直接将第一步取消，降低制造成本，并给研究人员以时间和自由，来对新的性能进行试验，并提高设计的灵活性。

虽然目前的研究仅针对于简化风机叶片的制造过程，但3D打印技术也有助于其他风电机组部件的生产，以便使风电的成本更低。美国能源部表示，其目标是到2030年将风电的成本降低20%。