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混凝土风电塔筒会卷土重来吗?

北极星风力发电网  来源:欧洲海上风电  作者:乌吉尔  2020/12/29 9:44:24  我要投稿  

北极星风力发电网讯:12月12日,中国在气候雄心峰会上承诺到2030年风电和太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上,显示了我国对新能源逐步替代传统能源的努力和信心。其实,世界各国对替代能源需求都在不断增长,并希望最终取代传统的发电方式,毫无疑问,风电在发电能力和平准化度电成本方面的优势使其一直在可再生能源发电领域处于领先地位。

为了满足风电装机增长和成本降低的要求,风电塔架制造商正经受不懈的考验,通过建造更高、更结实的塔筒,在最大化发电量产出时尽量降低制造和维护成本。高塔筒的优点是可以获取相对高海拔处的高风速,通过直径更长的叶轮获取更稳定的高风速。特别是低风速地区,此类地区平均风速较小,受地表粗糙度和大气垂直稳定度等因素影响,区域内风切变指数较大,高塔筒在低风速时代的趋势下已经成为刚性需求。在塔筒高大化的过程,主要有全钢柔性塔筒、砼钢混合塔筒以及全混凝土三种技术路线。

混凝土大家都不陌生,已经使用了几百年,那么为什么业界一直没有大规模利用混凝土制造塔筒呢?在过去,使用混凝土的主要障碍是在极端环境条件下施加在材料上的巨大载荷和应力问题一直没有解决,但经过几十年的发展,现代加工和安装方法已经跨越了这一障碍,成本甚至更低。相关技术在海外已经有近20年的历史,国际主流风机厂商Acciona、Enercon、Gamesa均有大规模的应用。巴西、智利、丹麦已有数个风场采用混凝土,西班牙和英国等国的新项目也有采用。

混凝土塔筒有天然的耐久性,在极端条件下仍能保持其性能,维护成本低,生命期结束后容易回收并再用于其它工程项目。通过低成本的混凝土高塔筒,开发商可以实现快速的投资回报。

混凝土基础和塔筒如何在海上风电项目发挥作用呢?

海上风电的高成本与其在安装和运行过程中的环境风险息息相关。而混凝土具有多功能性,可定制型,从而克服结构上的限制。每个预制单元模块可设计成易于堆叠的形式,可在船上轻松运输。使用平顶驳船,可以将混凝土重力基础作为甲板货物运出海域,然后通过塔架安装船运载塔架部分,特别是90m以上的高塔架,将混凝土塔架分三段,使用简单的起重设备即可实现吊装作业。在具有浮冰层的海域使用蛋杯形的重力式混凝土基础可以很好的保护支撑结构。

随着国内外海上风电去补贴、降成本的压力逐渐增大,经济和可靠的基础(塔筒)形式势必会得到开发商的欢迎。不过在此之前,钢制塔筒和单桩、导管架基础仍然会占据海上风电的主流。


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