在“雙碳”目標引領下,我國風電產業正以破竹之勢,朝著高質量、多元化方向加速邁進。技術創新作為推動行業突破發展瓶頸、拓展應用場景的核心驅動力,正成為風電領域發展的關鍵密碼。
近日,全球首臺160米預應力構架式風塔(搭載金風GW140 - 2.5MW機組)自2020年9月28日在菏澤鄄城并網發電,至2025年9月28日已穩定運行五年,憑借“零故障、零停機”的卓越表現和高效發電能力,成為風電塔架技術創新的標桿。
十年積淀,成就技術創新
2014年,我國風電產業開啟向低風速區進軍的新征程。低風速區蘊含著巨大的風能資源潛力,但傳統塔筒卻成為開發這一寶藏的“絆腳石”。其高度受限,難以捕捉到更高空處更強勁、更穩定的風能,導致發電效率低下。同時,隨著風電場規模的不斷擴大,土地成本急劇上升,傳統塔筒占地面積大,經濟性逐漸喪失。此外,部分低風速區地形復雜,如山地、丘陵等,傳統塔筒的施工難度和成本大幅增加,進一步限制了風電產業的拓展。
華斯壯公司敏銳地捕捉到這些行業痛點,聯合同濟大學研發團隊,提出 “預應力構架式鋼管風電塔架” 的創新構想,為風電塔架結構創新指明了方向。它通過獨特的結構設計和預應力技術,解決傳統塔筒的高度、經濟性和適應性等問題,實現風電塔架在性能上的超前突破。
此后六年,研發團隊聚焦抗疲勞、施工精度控制等核心技術難點持續攻堅,歷經多輪試驗與驗證,于2020年初完成首臺機組吊裝,并在同年9月成功實現并網發電,標志著該技術正式從理論研究邁向工程應用,為風電塔架結構創新開辟了新路徑。
五年來,位于山東鄄城的這一示范項目,在面對強風、暴雨等極端天氣時,塔架能夠保持穩定,為風電機組提供了可靠的安全保障。從產業價值來看,安全性能的提升降低了風電場的運維成本和風險,提高了投資回報率,增強了投資者對風電產業的信心。
五大創新亮點,推動行業升級
深入分析該技術,其展現出的五大創新亮點,更是為行業升級提供了可借鑒的實踐經驗:
安全性能卓越:通過預應力技術的創新應用,有效增強塔柱抗疲勞性能,塔架設計壽命超25年,整體結構剛度提升約30%,為風電機組長期穩定運行筑牢安全防線。
綠色屬性突出:秉持“可減少、可利用、可回收”的綠色設計理念,結合無人機巡檢技術,實現全生命周期免維護,大幅降低對環境的影響,契合風電產業低碳發展需求。
土地利用高效:采用四點式基礎結構是該技術在土地利用方面的創新之舉。其占地面積僅6 - 15平方米,相比傳統塔筒大幅減少。底部架空設計可與農業生產協同進行,實現了土地的多功能利用。
選址適配靈活:運行噪音控制成效顯著,經北京鑒衡認證中心檢測,在距村莊158米處即可滿足噪聲限值要求,打破傳統風電項目選址的部分限制,為更多區域開發風電資源創造條件。
經濟效益可觀:全生命周期內可降本是該風塔的重要優勢。全生命周期免維護減少了運維成本;塔架生命周期后可回收再利用,進一步提升了項目的經濟價值。
從示范到推廣:多元化場景驗證技術適應性
值得關注的是,依托鄄城示范項目的成功經驗,預應力構架式風電塔架技術已在多元化復雜場景中實現規模化應用,進一步驗證了其廣泛的適應性:在陜西吳起,27臺該類型機組成功應對30°坡地地形限制,建成國內首個山地構架式風場,為山地風電開發提供了高效解決方案;在湖南沅江,10 臺機組創新采用跨河道布局方案,打造全球首個“不占良田、不斷水流”的水域風電建設新模式,推動風電與水域生態保護協同發展;在黑龍江勃利,3臺185米全球最高構架塔在- 33℃的高寒環境下順利建成并穩定運行,充分證明了該技術在極端氣候條件下的可靠性能。

陜西延安吳起項目——全球160米以上最大的構架式風電場

湖南益陽沅江項目——首次采用跨溝渠的建設方式

黑龍江七臺河勃利項目
技術引領,拓展產業未來
從技術研發的艱辛探索,到工程示范的成功實踐,再到多場景推廣的廣泛應用,預應力構架式風塔技術為我國風電行業探索塔架結構多樣化、場景適配豐富化提供了重要參考。該技術成果不僅實現了風電設備在高可靠性、環境友好與經濟效益之間的有機平衡,更為未來大型化、定制化風電機組的結構創新積累了寶貴的實踐經驗。
微信客服
微信公眾號









0 條