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風(fēng)力發(fā)電是一個(gè)快速增長的能源領(lǐng)域，截至2018年底運(yùn)營容量近600千兆瓦，提供了全球電力需求的 5％ 左右。與太陽能、生物質(zhì)能和水力發(fā)電一樣，風(fēng)力發(fā)電也是替代化石燃料的可再生能源之一。

目前，公用事業(yè)規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電機(jī)總輸出功率已超過5兆瓦（MW）。按每兆瓦材料用量計(jì)算，風(fēng)力發(fā)電是所有發(fā)電方式中鋼鐵密集程度最高的。按現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案計(jì)算，每兆瓦裝機(jī)容量大約要用300噸鋼材。表1列出了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的一些主要部件、典型結(jié)構(gòu)材料及其用途。表中很多部件采用了含鎳材料。

韌性好，強(qiáng)度更高

高強(qiáng)度等溫淬火球墨鑄鐵（ADI）是一種鑄鐵材料，其中的碳以石墨球的形態(tài)存在于奧鐵體基體中――奧鐵體是鐵素體與奧氏體的混合物，保證了ADI 的高強(qiáng)度和延展性。如表2所示，添加鎳、鉬和銅元素可延緩珠光體的形成，促使奧鐵體形成，提高淬硬性。ADI 的抗張強(qiáng)度和抗屈服強(qiáng)度是標(biāo)準(zhǔn)延性鐵的兩倍，疲勞強(qiáng)度提高了50％。因此，與標(biāo)準(zhǔn)延性鑄鐵相比，用 ADI 制作輪轂、中空軸和齒輪箱殼體等較大鑄件，可以大幅減輕重量。

高性能齒輪鋼

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的齒輪要求長疲勞壽命和高韌性。硬質(zhì)表面和韌性內(nèi)芯構(gòu)成的耐磨損齒輪，能承受高級別沖擊負(fù)荷。表 2 所示的高性能鎳鉻鉬滲碳鋼具有深度淬硬能力和很強(qiáng)的耐疲勞性。目前，18CrNiMo7-6 鋼是用于風(fēng)車齒輪箱的標(biāo)配齒輪鋼。

風(fēng)力發(fā)電還涉及到其他設(shè)備，例如安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)所需的大型移動(dòng)式起重機(jī)。由于吊裝高度和重量的要求，起重機(jī)吊臂需要由超高強(qiáng)度鋼制成。適用的鋼號介于 S690--S960之間，如表2所示。起重機(jī)吊臂通常由淬火和回火鋼板制成，含鎳量最高可達(dá) 2％。

距離海岸越遠(yuǎn)，風(fēng)力越強(qiáng)勁、持續(xù)性越好。這些地方的海水深度普遍超過60米（200英尺），因此無法安裝固定基座的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電行業(yè)正在測試漂浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，例如，Hywind Scotland 風(fēng)電場共有五臺漂浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，總?cè)萘繛?0 兆瓦。風(fēng)力發(fā)電行業(yè)甚至在考慮建造輸出功率超過10兆瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。