最近風電高塔的話題比較熱。全鋼塔筒雖然業(yè)績比較多，但是也面臨著現(xiàn)實的技術(shù)挑戰(zhàn)。

 

　　眾所周知，風切變越大、塔架高度越高、發(fā)電量增量越大。然而，受陸上運輸限制，傳統(tǒng)的整體圓錐鋼管塔必須控制直徑，很難突破4.5-5米，能負荷的載荷和高度有限，塔筒高度上升存在設計約束。

 

　　據(jù)媒體不完全統(tǒng)計，目前市場上在運120-140米高度風機已超6000臺，其中87%是全鋼柔塔，13%是鋼混塔筒。尤其在140米高度，柔塔混塔比例高達98：2。

 

　　然而，隨著風機功率、葉輪直徑和塔筒高度的不斷增加，塔筒受到的載荷越來越大，意味著鋼板厚度要不斷增加，鋼塔成本會非線性上升；增加塔筒直徑可以提升承載能力并兼顧經(jīng)濟性，但又面臨運輸難題。

 

　　鋼管塔如何打破設計約束的天花板？

 

　　行業(yè)面臨三種新的方案——大直徑分片式全鋼塔（分片式）、混凝土-鋼混合塔筒（混塔）以及桁架式。

 

　　混塔需要在風場附近建設預制廠，施工質(zhì)量要求很高；桁架式目前市場接受度有限。從可制造性、質(zhì)量控制、運輸以及最重要的制造吊裝周期上看，分片式全鋼塔有顯著優(yōu)勢——分片組裝可以獲得更大直徑、更強承載能力、更高高度，分片后運輸問題也迎刃而解。

 

　　天順風能(蘇州)股份有限公司技術(shù)經(jīng)理張華表示：“之前幾年金風、遠景主要采用120至140米柔塔，去年GE開始生產(chǎn)150米柔塔，166米的全鋼分片塔筒結(jié)構(gòu)也在進行中。”

 

　　分片式鋼塔并非新鮮事物，在全球應用案例非常多。分片式鋼塔繼承了全鋼塔的一系列優(yōu)勢，進一步提升高度同時可實現(xiàn)輕量化，提高經(jīng)濟性。分片式鋼塔直徑變大，相當于從物理結(jié)構(gòu)上提升截面剛度，而不是單純的通過加厚鋼板提升強度，所以筒壁可以實現(xiàn)輕量化設計。在陸上中低風速區(qū)域擁有更加廣闊的應用前景。

 

　　張華介紹：“分片式鋼塔和全鋼柔塔前端的制造流程基本一樣，不同點在于整個塔筒制造多了一個切片和裝縱向法蘭條的過程。涂裝和防腐的時間也會稍微增加。天順現(xiàn)在做的分片式業(yè)務主要來自歐洲，三片疊裝到一起，減少路況對于運輸?shù)挠绊憽?rdquo;

 

　　在國內(nèi)，分片式鋼塔的設計也已比較完善，頭部廠家均有技術(shù)儲備。如何在提升施工效率和減少運維復雜度方面給出更好的解決方案，是能否大面積推廣的重要影響因素。

 

　　據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，維斯塔斯、遠景、金風等廠家在高柔塔的控制和算法上比較先進，可以通過常規(guī)全鋼柔塔或全鋼分片來解決高塔的需求。而不具備該技術(shù)能力的廠商轉(zhuǎn)向混塔比較現(xiàn)實，因為混塔可以不依靠主機廠，由混塔供應商就可以提供全套的解決方案。

 

　　談及未來國內(nèi)高塔市場格局，上海泰勝風能裝備股份有限公司副總經(jīng)理郭文輝表示，從塔筒制造商角度來看，目前適合中國高塔最重要的兩個路線，第一是全鋼分片，第二是混塔。“如果全鋼柔塔技術(shù)能力好的話，我們優(yōu)先主推全鋼分片柔塔?；焖壳傲坎淮?，回收問題不算明顯，如果真的大量上馬，服役期結(jié)束后難處理，爆破拆除會造成新的污染，這也是混塔行業(yè)一個待解決的問題。”