作者: Jaikishan Verma, Senior Research Analyst
2025年2月20日
根据 UnivDatos 的一份新报告，风力涡轮机保护市场预计到 2032 年将达到数十亿美元，复合年增长率约为 10.5%。
随着人们越来越关注高效能源的合理性，风能成为可再生能源的前沿。由于其生产清洁可靠能源的能力，风力发电在全球范围内越来越受欢迎，陆上和海上风力涡轮机的安装量也在增加。然而，使风力发电成为可能的天气因素——高速风、海雾和环境温度变化——也会使风力涡轮机迅速老化。为了使这些涡轮机发挥最佳性能并延长使用寿命，保护解决方案起着重要作用。本报告旨在启发读者了解风力涡轮机保护市场，包括涂料、材料和保护涡轮机并帮助发展风力发电行业的新技术。
对风能日益增长的需求是全球为减少温室气体排放、实现碳中和状态以及转向可再生能源所做的努力的结果。欧洲、北美和亚太地区的政府越来越多地以风能等可再生能源为目标，并对风能系统进行大量投资。德国、中国、美国和印度的风力发电能力最高，并期望在未来几年内有所增长。特别是海上风电场扩大了对保护解决方案的需求。由于暴露于盐水和其他恶劣天气条件，可能导致叶片和塔架退化，因此海上环境比陆上环境极其不利。因此，对高效风力涡轮机保护系统的需求也在增加，以应对全球风力发电项目的新机遇。
本文旨在重点关注风力涡轮机中使用的涂层，以保护其各个部件免受环境影响、磨损和腐蚀。此类涂层还可以延长涡轮机的使用寿命、减少服务需求并提高性能。风力涡轮机涂层中使用的主要材料包括：
聚氨酯：它们具有高可回收性、机械强度以及在极端天气条件下的良好性能，因此是风力涡轮机叶片的首选材料。特别是海上叶片，在控制侵蚀方面非常有效，尤其是在容易受到破坏性阵风和降雨以及不同速度的持续风影响的区域。
环氧涂料：环氧树脂还对表面积具有出色的附着力，并且具有足够的耐化学品损坏能力，可以保护涡轮机塔架和基础。需要补充的是，这些涂层可以有效地应用于受海水和温度变化影响的海上风力涡轮机中。
陶瓷涂层：陶瓷材料的特性是耐热，并且被证明具有很强的耐腐蚀性。然而，它们比其他材料更坚硬，因此可以在需要高热稳定性的特定部件（如涡轮机机舱）中使用。
氟聚合物：这些涂层可以抵抗紫外线 (UV) 辐射，这对于暴露在光线下的叶片非常重要。它们增加了额外的保护措施，可防止叶片材料因紫外线的影响而磨损。
纳米涂层：一种针对风力涡轮机保护需求的新型激进解决方案是基于纳米技术开发的，并以涂层的形式呈现。这些涂层非常耐用，并提供多种保护特性，例如能够抵抗水分和污垢在涡轮机叶片上形成。它们在提高陆上和海上应用中涡轮机的使用寿命和效率方面最为有用。
用于涂层的材料取决于涡轮机的位置以及涂层可能接收到的暴露类型和程度，易于维护是这些材料中的一个重要因素。例如，海上使用的涡轮机需要更耐用的涂层和耐腐蚀的涂层，而陆上使用的涡轮机则需要提供紫外线防护或耐侵蚀的涂层。
保护技术在整个过程中使用，以满足风力涡轮机对更好可靠性和效率的需求。主要应用包括：
叶片保护：在这种情况下可能恶化的主要元件是直接暴露在风、雨滴和空气中碎屑下的涡轮机叶片。这些叶片会受到腐蚀、紫外线 (UV) 辐射和盐水等因素造成的磨损，尤其是在靠近海岸线的地区。热、化学和磨蚀因素等由聚氨酯、纳米涂层和氟聚合物等保护涂层控制；所有这些都增强了叶片的耐用性和风力发电的空气动力学性能。
塔架和基础保护：特别是对于海上结构，由于暴露于咸湿环境，涡轮机塔架和基础容易腐蚀。环氧树脂和陶瓷涂层经常用于保护塔架的稳定性，以促进其坚固的结构，例如承受极端天气条件。
机舱保护：这就是为什么机舱容纳了一些机械和电气设备，例如容易受到温度和湿度变化影响的齿轮箱和发电机。机舱涂层可保护这些部件的内部工作免受腐蚀，有时甚至可以防止过热，因为这些通常是外部部件。
防冰解决方案：涡轮机上的冰形成会降低效率，并且在这些叶片上发现冰时很危险，尤其是在较冷的地区。例如，已经开发了一种防冰方法，可以防止冰积聚在叶片表面上，从而使涡轮机即使在寒冷的冬季天气中也能像往常一样运行。此应用在风能项目位于山区或较高地形的地区非常重要。
腐蚀和侵蚀监测：更具体地说，风力涡轮机保护已被指出是新的先进监测解决方案的重要应用。这就是为什么运营商可以使用传感器和 IoT 设备来监测涡轮机组件的状态；通过检测侵蚀或腐蚀迹象，他们可以安排维护时间。这种策略可以减少榨汁机发生故障的时间和维护成本。
风力涡轮机保护市场对于风能行业的未来至关重要。随着全球对风能的利用因对更环保电力、增加陆上和海上风电场的开发的需求而增加，保护产品和解决方案已变得至关重要。高性能聚合物和碳或玻璃纤维增强环氧树脂、聚氨酯、PEEK 或用于高温应用的完全钴金属涂层以及用于额外防止环境磨损或腐蚀的纳米涂层应用于涡轮机械组件。这些保护技术不仅确保了风力涡轮机更长的预期寿命，而且提高了效率和可靠性，并降低了总体维护成本，使风能成为未来更可持续的来源。
按收入划分的市场规模、趋势和预测 | 2024−2032。
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