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相比传统的钢制塔架,预应力混凝土混合塔架有如下优点:
(1)运输不受限。目前较大单机容量机组的塔架底段外径已达4.3m,已达国内运输的上限值。当单机容量或叶轮直径继续增大,传统钢制塔架同时该限制直径无法承受大叶轮、高轮毂机组的荷载,这意味着大机组、高轮毂的钢结构塔架无法适应,而采用分片钢结构塔架或分片预应力混凝土-钢混合塔架则是较好的选择。
(2)动力性能好,无发电量损失。相比钢制塔架,混凝土混合塔架结构刚度较大,频率高、振幅小,便于施工安装及后期维护;与发电机不存在共振区间,无发电量损失。
(3)抗冲击和抗疲劳性能好。预应力混凝土结构具有良好的阻尼特性,吸能效果好,其抗冲击和疲劳性能相比钢制塔架更加优越;
(4)耐腐蚀性能好。混凝土塔架相比钢制塔架在抗腐蚀性能、耐久性能上均要优越;
(5)底部空间大。混凝土塔架底端直径较大,空间大,利于通风散热,可以将箱变置于塔筒内部,能节省箱变基础征地、基础及电缆成本。
(6)适用范围广。混凝土塔架由于混凝土材料的特殊性能尤其适用于抗风沙、抗烟雾、防洪区等区域。
(7)维护成本低。由于混凝土材料本身特点,加上预应力体系的安全可靠性能可以减少后期维护次数,降低了后期维护成本。
预应力混凝土混合塔架由于其具备钢筋混凝土结构的特点,适用于风速低、湍流强度大、风切变指数高以及具有其它特殊要求的风电开发环境。通过目前国内外的研究和对比,预应力混凝土-钢混合塔架整体支撑结构的成本相比与传统钢结构塔架整体支撑结构具有一定的优势,特别是高度超过100m后,优势明显,具有很好的市场前景。
金风科技于2015年设立了一台1.5MW样机采用的是100m高的预应力混凝土-钢混合塔架;国金新能科技有限公司引入欧洲纯混凝土塔架技术,已在新疆哈密等地设立了120m高纯混凝土塔架。目前,高塔架技术的研究成果已经在多地得到了推广应用,取得了很好的经济效果。
4、发展重点
重点选择和支持实力雄厚、经验丰富、投资积极性高、有信誉和社会责任感强的大企业集团参与渭南市的风能资源开发利用和投资建设,确保风电项目建设速度和运营质量,并实现风能资源的规模化、产业化开发利用。加快潼关中广核、国华、华润等风电项目建设,至2018年完成风电项目装机容量300MW以上。
风能开发投资规模大,产业链之间技术关联程度高,规模经济性强,其成长空间和市场潜力巨大。渭南市应把握产业发展政策的机遇,积极争取大型风电开发企业在渭南市设立风能开发研究机构和装备制造生产公司,从资源开发利用入手,向上游和下游产业拓展,实现风电设备的本地化,通过对产业链的构建和延伸,形成以风能开发和风能设备制造为核心的产业聚集区和配套生产基地,最终形成风能产业集群发展。
尽快与有实力的风电企业开展合作,充分利用和挖掘渭南市风能资源,运用风电新技术和新设备,使低风速风能得到有效利用,尽早形成风电的规模化建设和组团式推进的格局,以大规模的风电装机引进风电装备制造企业和项目落地,使风力发电与风电配套产业同步推进。
当前,可重点引进风机塔筒厂家,特别是适合低风速区的混凝土高塔架生产厂家。
5、重点发展项目
项目1:风电站建设
2020年新增风电装机规模1030MW,估算总投资约82.4亿元。督促华润潼关风电项目、中广核潼关风电项目、国华渭南白水方山风电项目、渭南天润合阳黑池坊风电项目等核准风电场的开工建设,2017年底完成项目建设,争取并网发电,新增风电场装机容量180MW。同时加快富平、白水、澄城、合阳、大荔、韩城等其他县的风电场规划报批,争取纳入国家年度开发计划,2018-2020年新增风电装机规模850MW。
项目2:引入低风速风机厂商和混凝土塔架制造企业
至2020年,引入低风速风机和混凝土塔架研发和制造企业各1~2家,预计总投资3亿元。
附:渭南市重点项目建设列表(风电项目6个)
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