9月28日，全球首座160米高的構(gòu)架式鋼管風(fēng)塔在山東菏澤鄄城并網(wǎng)發(fā)電，這也是目前正式投入使用最高的預(yù)應(yīng)力構(gòu)架式鋼管塔架風(fēng)電機(jī)組。該機(jī)組的并網(wǎng)，標(biāo)志著預(yù)應(yīng)力構(gòu)架式鋼管塔架工程的成功應(yīng)用，為低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)資源開發(fā)利用創(chuàng)造了先決條件，引領(lǐng)風(fēng)電技術(shù)與市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)開拓性發(fā)展。
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架式鋼管風(fēng)塔在山東菏澤鄄城并網(wǎng)發(fā)電.png)
“預(yù)應(yīng)力構(gòu)架式鋼管塔架”由青島華斯壯能源科技有限公司依托同濟(jì)大學(xué)共同研發(fā)，為“構(gòu)架式塔架+過渡段+塔筒”結(jié)構(gòu)，總高度160米。該塔架技術(shù)有效解決了焊接疲勞及共振矛盾等問題，突破鐵塔高度和荷載限制，不僅提高了塔架安全性和使用壽命，還能更好獲取風(fēng)資源，提高發(fā)電效率，適于低風(fēng)速地區(qū)及分散式風(fēng)電建設(shè)。同時(shí)“預(yù)應(yīng)力構(gòu)架式鋼管風(fēng)電塔”技術(shù)更節(jié)約原材料，利于工廠模塊化生產(chǎn)和運(yùn)輸。該新型塔架還具備極強(qiáng)的節(jié)地性，由于該塔架基礎(chǔ)采用同特高壓相似的點(diǎn)狀分布基礎(chǔ)形式，可調(diào)節(jié)埋深，影響耕地面積僅為露出地面面積。該單基風(fēng)塔基礎(chǔ)裸露面積小于6平方米，可大大減少土地占用面積，令土地利用可實(shí)現(xiàn)“以租代征”，快速開工。
“預(yù)應(yīng)力構(gòu)架式鋼管風(fēng)電塔”綠色技術(shù)的推廣應(yīng)用，可每年為國(guó)家綜合利用土地節(jié)約 15000畝、混凝土200萬(wàn)立方、投資成本20億元，更有利于節(jié)能減排。
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“預(yù)應(yīng)力構(gòu)架式鋼管塔架”組成示圖
在風(fēng)電機(jī)組開發(fā)過程中，支撐結(jié)構(gòu)與機(jī)組設(shè)計(jì)相互影響且密不可分，既要充分考慮承載力與載荷的平衡，也要考慮塔架結(jié)構(gòu)對(duì)整機(jī)穩(wěn)定性的影響。鄄城“預(yù)應(yīng)力構(gòu)架式鋼管塔架”樣機(jī)所采用金風(fēng)科技GW140-2.5MW型機(jī)組。金風(fēng)科技在整機(jī)開發(fā)維度，同青島華斯壯、同濟(jì)大學(xué)密切合作，負(fù)責(zé)整機(jī)仿真及上部鋼筒段設(shè)計(jì)，并完成了整機(jī)適應(yīng)性分析、塔架載荷計(jì)算及上部鋼筒段強(qiáng)度校核及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力構(gòu)架塔與整機(jī)的精準(zhǔn)仿真，充分評(píng)估整機(jī)穩(wěn)定性，金風(fēng)科技運(yùn)用多體動(dòng)力學(xué)進(jìn)行實(shí)體建模和仿真，最終通過整機(jī)控制策略及結(jié)構(gòu)頻率的調(diào)整達(dá)到迭代收斂。
首臺(tái)機(jī)組的成功并網(wǎng)，不僅通過充分融合與發(fā)揮了研究機(jī)構(gòu)、部件商、整機(jī)商等合作單位各自技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域充分發(fā)揮經(jīng)驗(yàn)與優(yōu)勢(shì)，成功創(chuàng)新合作模式，更通過技術(shù)創(chuàng)新，填補(bǔ)相關(guān)領(lǐng)域空白。是有效引領(lǐng)我國(guó)低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)能深度開發(fā)和利用，推動(dòng)我國(guó)生態(tài)環(huán)保、土地集約化利用等社會(huì)效益與風(fēng)電開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益有機(jī)結(jié)合的有益嘗試，具有重要的風(fēng)電技術(shù)發(fā)展里程碑式意義。
來(lái)源：能者說(shuō)EnergySpeaker、風(fēng)專委會(huì)CWEA
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