全球首台165米级钢混风塔“扎根”乐陵

◆核心技术获国家科技进步一等奖

◆破解低风速区风力发电不稳难题

▲开始试运行的165米级钢混风塔。记者石少军摄

德州新闻网讯(记者胥爱珍石少军于春芝 通讯员苏安矗)

“风电机组的轮毂高度超160米后,传统塔架难以适用。我们和重庆大学土木工程学院副院长王宇航团队、中国船舶集团海装风电股份有限公司合作研发的165米级预应力钢管混凝土格构式风塔,破解了低风速区因风切变指数大导致的风力发电不稳难题,填补了国际空白。”3月9日,中国工程院院士周绪红说。

日前,全球首台165米级预应力钢管混凝土格构式风塔,在山东中明绿源德州乐陵80兆瓦风力发电项目现场完成吊装,进入试运行,预计3月底并网发电。

“我们广泛调研、查阅大量文献,和业内交流后确定,这个高度的钢混风塔目前世界上还没有先例。”重庆大学土木工程学院副院长、中国钢结构协会风电结构分会秘书长王宇航说,该风塔结构受力复杂,无相应的设计规范可参考,无成熟的国内外经验可借鉴。研发团队历时4年理论攻关,突破角部钢管混凝土构件复杂受力机理等关键科学问题,建立结构精细化高效计算方法,经历20余次反复选型、受力分析,综合制造成本等因素,从百余套方案中选定了最优方案。理论研究成果在国内外权威期刊发表论文20余篇,钢-混凝土混合结构核心技术获2019年度国家科技进步一等奖。

“新型风塔相当于50多层楼高,建设过程困难重重。”中国海装研发部部长周扬说,为了一颗螺栓的安全,研发团队测试了各种类型螺栓,历时3个月,最后采用防松性能优异的环槽铆钉。为保证机位点的吊装精度,团队测量每一个节点坐标,建立各关键节点数据库,充分预判吊装可能遇到的问题。团队攻克下部格构段与上部钢塔段可靠连接等多道技术难关,取得实用新型专利10余项。

经过精密计算,一台新型风塔的风电机组预计每年可发电超1200万千瓦时,发电量比普通风塔机组多20%以上,可供5000个家庭全年使用,节约标煤约0.4万吨,减少碳排放约1.2万吨。

作为项目投资方,乐陵市中明绿源风力发电有限公司总经理韩振勇介绍,80兆瓦风力发电项目投资7.9亿元,将建21台风塔,165米级钢混风塔是其中之一,属新技术塔型,建设成本超千万元。目前,中明绿源正与中国海装洽谈下一步合作,打算对这款风塔进行量产并升级,未来会考虑建200米以上的风塔,实现产业化运营,最终在全国范围内推广。

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