最近風(fēng)電高塔的話題比較熱。全鋼塔筒雖然業(yè)績(jī)比較多，但是也面臨著現(xiàn)實(shí)的技術(shù)挑戰(zhàn)。
眾所周知，風(fēng)切變?cè)酱蟆⑺芨叨仍礁?、發(fā)電量增量越大。然而，受陸上運(yùn)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(fù)荷的載荷和高度有限，塔筒高度上升存在設(shè)計(jì)約束。
據(jù)媒體不完全統(tǒng)計(jì)，目前市場(chǎng)上在運(yùn)120-140米高度風(fēng)機(jī)已超6000臺(tái)，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(dá)98：2。
然而，隨著風(fēng)機(jī)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(huì)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(jì)性，但又面臨運(yùn)輸難題。
鋼管塔如何打破設(shè)計(jì)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(fēng)場(chǎng)附近建設(shè)預(yù)制廠，施工質(zhì)量要求很高；桁架式目前市場(chǎng)接受度有限。從可制造性、質(zhì)量控制、運(yùn)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(shì)——分片組裝可以獲得更大直徑、更強(qiáng)承載能力、更高高度，分片后運(yùn)輸問題也迎刃而解。
天順風(fēng)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(fēng)、遠(yuǎn)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(jìn)行中。”
分片式鋼塔并非新鮮事物，在全球應(yīng)用案例非常多。分片式鋼塔繼承了全鋼塔的一系列優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步提升高度同時(shí)可實(shí)現(xiàn)輕量化，提高經(jīng)濟(jì)性。分片式鋼塔直徑變大，相當(dāng)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(qiáng)度，所以筒壁可以實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)。在陸上中低風(fēng)速區(qū)域擁有更加廣闊的應(yīng)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(diǎn)在于整個(gè)塔筒制造多了一個(gè)切片和裝縱向法蘭條的過程。涂裝和防腐的時(shí)間也會(huì)稍微增加。天順現(xiàn)在做的分片式業(yè)務(wù)主要來自歐洲，三片疊裝到一起，減少路況對(duì)于運(yùn)輸?shù)挠绊憽?rdquo;
在國(guó)內(nèi)，分片式鋼塔的設(shè)計(jì)也已比較完善，頭部廠家均有技術(shù)儲(chǔ)備。如何在提升施工效率和減少運(yùn)維復(fù)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(yuǎn)景、金風(fēng)等廠家在高柔塔的控制和算法上比較先進(jìn)，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(shí)，因?yàn)榛焖梢圆灰揽恐鳈C(jī)廠，由混塔供應(yīng)商就可以提供全套的解決方案。
談及未來國(guó)內(nèi)高塔市場(chǎng)格局，上海泰勝風(fēng)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(guó)高塔最重要的兩個(gè)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。混塔目前量不大，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(huì)造成新的污染，這也是混塔行業(yè)一個(gè)待解決的問題。”
