9月28日，全球首座160米高的構架式鋼管風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應力構架式鋼管塔架風電機組。該機組的并網(wǎng)，標志著預應力構架式鋼管塔架工程的成功應用，為低風速地區(qū)風資源開發(fā)利用創(chuàng)造了先決條件，引領風電技術與市場實現(xiàn)開拓性發(fā)展。
發(fā)電.png)
“預應力構架式鋼管塔架”由青島華斯壯能源科技有限公司依托同濟大學共同研發(fā)，為“構架式塔架+過渡段+塔筒”結構，總高度160米。該塔架技術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，還能更好獲取風資源，提高發(fā)電效率，適于低風速地區(qū)及分散式風電建設。同時“預應力構架式鋼管風電塔”技術更節(jié)約原材料，利于工廠模塊化生產(chǎn)和運輸。該新型塔架還具備極強的節(jié)地性，由于該塔架基礎采用同特高壓相似的點狀分布基礎形式，可調節(jié)埋深，影響耕地面積僅為露出地面面積。該單基風塔基礎裸露面積小于6平方米，可大大減少土地占用面積，令土地利用可實現(xiàn)“以租代征”，快速開工。
“預應力構架式鋼管風電塔”綠色技術的推廣應用，可每年為國家綜合利用土地節(jié)約 15000畝、混凝土200萬立方、投資成本20億元，更有利于節(jié)能減排。
“預應力構架式鋼管塔架”組成示圖
在風電機組開發(fā)過程中，支撐結構與機組設計相互影響且密不可分，既要充分考慮承載力與載荷的平衡，也要考慮塔架結構對整機穩(wěn)定性的影響。鄄城“預應力構架式鋼管塔架”樣機所采用金風科技GW140-2.5MW型機組。金風科技在整機開發(fā)維度，同青島華斯壯、同濟大學密切合作，負責整機仿真及上部鋼筒段設計，并完成了整機適應性分析、塔架載荷計算及上部鋼筒段強度校核及結構設計。為實現(xiàn)預應力構架塔與整機的精準仿真，充分評估整機穩(wěn)定性，金風科技運用多體動力學進行實體建模和仿真，最終通過整機控制策略及結構頻率的調整達到迭代收斂。
首臺機組的成功并網(wǎng)，不僅通過充分融合與發(fā)揮了研究機構、部件商、整機商等合作單位各自技術創(chuàng)新領域充分發(fā)揮經(jīng)驗與優(yōu)勢，成功創(chuàng)新合作模式，更通過技術創(chuàng)新，填補相關領域空白。是有效引領我國低風速地區(qū)風能深度開發(fā)和利用，推動我國生態(tài)環(huán)保、土地集約化利用等社會效益與風電開發(fā)經(jīng)濟效益有機結合的有益嘗試，具有重要的風電技術發(fā)展里程碑式意義。
來源：能者說EnergySpeaker、風專委會CWEA
