增大葉片長度和增高塔架高度已成為提拔風機發(fā)電量的兩大利器。然而，傳統(tǒng)的全鋼塔架在增高的同時也面臨著塔壁厚度、運輸高度及重量、制作成本的限定。在此背景下，混凝土塔筒+鋼筒的混合塔架技術方案不失為一種兼具安全性和經(jīng)濟性的選擇。作為全球著名的風電和風機設計公司，荷蘭MECAL公司在國際上率先倡導并實踐了混合塔架技術路線，MECAL(北京)工程技術有限公司總經(jīng)理奧云接受記者專訪時透露表現(xiàn)，隨著“十三五”時期中國風電開發(fā)重點向中南部轉移，混合塔架技術在中國的應用將越來越普遍。
應用廣提拔發(fā)電量明顯
混合塔架技術在降低風電全生命周期的度電成本上能發(fā)揮多大作用?
奧云：在許多低風速地區(qū)，傳統(tǒng)的低于100米的鋼筒塔架僅能使風機達到1800年行使小時數(shù)甚至更低，大多數(shù)風電投資商通常要求內部收益率不低于8%-10%，因此，1800年行使小時數(shù)產(chǎn)生的效益很難對投資商產(chǎn)生吸引力。
假如使用120-130米的混合塔架替換80米的傳統(tǒng)鋼塔，輪轂高度得到進步，風機所處的風況會更好，風速通常能增長10%以上，年發(fā)電量能進步30%左右，即能夠達到2400年行使小時數(shù)，發(fā)電收益的增長遠超塔架成本的增長。另外，混合塔架僅需增長一些初期投資，無需后期維護，其自己的投資回收期只有短短幾年。
必要細致的是，在一些起伏山地等比較特別的地形，增高塔架不肯定能獲得更高的風速，必要對當?shù)氐娘L資源和地形條件進行針對性分析，從而判斷混合塔架技術是否確實能有用提拔其發(fā)電量。
總體而言，混合塔架技術所帶來的發(fā)電量的提拔必將使整個項目的經(jīng)濟收益獲得明顯進步，從而有利于降低全生命周期的度電成本。
混合塔架技術在低風速地區(qū)頗具應用上風，那么在“三北”地區(qū)以及海上，混合塔架的適用性是如何的?
奧云：混合塔架在低風速地區(qū)最具經(jīng)濟性，而在“三北”高風速地區(qū)也具有適應性。首先，從空間上看，“三北”地區(qū)高風速只是地區(qū)平均值，不同地理位置風速會有較大差別，統(tǒng)一風區(qū)內的不同風電場年行使小時數(shù)甚至可能相差30%，這類風速相對較低的風場假如采用混合塔架，能進一步進步發(fā)電量。其次，從時間上看，“三北”地區(qū)并不是所偶然段都風速高，一樣平常是冬春風速高，夏日顯明降低，波動特別很是大。根據(jù)部分數(shù)據(jù)統(tǒng)計，寧蒙、陜蒙交界地區(qū)風速偏低，全年平均風速低于5米/秒的時段約為40%，低于6米/秒的時段接近50%。假如采用混合塔架，能進步低風速時段的發(fā)電量。因此，在那些現(xiàn)實風速低于風機設計風速的地區(qū)，通過優(yōu)化設計找到風輪直徑、額定功率和塔架高度三者的最佳組合，從空間和時間上進步對風能的團體行使服從，將有用降低風電的波動性，增長發(fā)電量，電網(wǎng)也更易于對其接納。
在海優(yōu)勢電場，塔架運輸沒有陸上那種針對尺寸的限定，就可以自由選擇大直徑的鋼管塔筒，所以，對海優(yōu)勢電而言，鋼塔架依舊是一個合適的選擇。不過，因為混凝土塔架抗腐蝕能力強，比鋼塔更適合鹽水環(huán)境，因此，混合塔架也適用于海邊的風電場。
國際應用成熟國內尚起步
混合塔架技術在國外的應用情況是怎樣的?
奧云：這項技術在歐洲已經(jīng)應用于不同類型的風機及不同的天然環(huán)境。世界聞名的風機制造商，如西門子、GE、歌美颯、安迅能、蘇司蘭等都已應用我們的混合塔架技術。在巴西、墨西哥、印度以及美國、德國、西班牙等國建造實例已超過1500臺，最高能建到160米，已經(jīng)屬于成熟技術。其中有許多是全預制混凝土塔架，也有許多是上鋼下混(混凝土段高50-100米)的混合塔架。近期建造的塔架多在90-150米之間。
MECAL公司在德國風機試驗場的混合塔架樣機已安全運行7年，年行使小時數(shù)達到3300小時。根據(jù)第三方測試的數(shù)據(jù)，與90米高的全鋼標準塔架相比，發(fā)電量進步了28%。
MECAL公司多年前第一個把雨流計數(shù)方法結合了有限元算引進到風機設計，當時我們和認證公司一路開發(fā)了新的適合于風機設計的計算方法。在混合塔架的認證上，我們又一次和DNV-GL公司，TüV公司一路開發(fā)了新的計算方法。我們采用了德國DIBt建筑標準，并吻合風機設計的IEC-61400要求。在中國市場，我們也預備和中國的認證公司進行合作。
在中國的應用案例中，碰到了哪些現(xiàn)實題目?
奧云：混合塔架技術在國外已經(jīng)應用成熟，國內風電近年來高速發(fā)展，重要集中于高風速地區(qū)，使用常規(guī)低塔架已經(jīng)知足需求，因此國內仍缺乏成熟的混合塔架應用案例。國內風電運營商對于混合塔架的技術可靠性、服務能力、尤其是進步發(fā)電量以填補塔架成本的增長方面，還有疑慮。目前國內不少高層技術人員已經(jīng)熟悉到了混合塔架技術的成熟性，必要進一步開展商務合作。
MECAL公司花費了10年的時間研制開發(fā)了混合塔架技術，可以大幅度進步發(fā)電量，我們盼望此項技術在中國被廣泛使用，造福中國的風能事業(yè)。MECAL(北京)工程技術有限公司是專門針對中國市場成立的，有MECAL公司經(jīng)驗雄厚的技術隊伍做支撐，有專業(yè)人員進行現(xiàn)場技術引導和售后服務，能夠保證混合塔架這項新技術在中國的順利實施?；旌纤芗夹g是一項專利技術，在中國開始推廣以來，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有專利侵權的題目，對此我們有一些擔心。
預制體例更能保證質量穩(wěn)固性
您此前提到混合塔架技術的上風，業(yè)內也很關心，混合塔架與傳統(tǒng)鋼塔架相比，是否也有本身的劣勢?
奧云：對于混合塔架來說，現(xiàn)場安裝時間比傳統(tǒng)鋼塔長一些。因為高度增長，當機艙或輪轂必要大修時，必要更大的吊車，吊裝成本也會高一些。
此外，因為該技術在中國的應用比較新，臨時還不能直接購買混合塔架制品。不過在中國高鐵/鐵路等的施工中許多地方有遺留的混凝土預制板制造、攪拌場地，可以考慮租用如許的場地進行現(xiàn)場制造，從而可以節(jié)約大量的運輸成本，實現(xiàn)本地制造。
目前，國內如金風科技等企業(yè)也在推混合塔架技術，MECAL公司的混合塔架技術與其他公司相比，有何不同?
奧云：我們通過相干報道了解到金風科技已經(jīng)研制了混合塔架技術，這也注解國內業(yè)界對這一新技術方案開始認同。
MECAL公司活躍于國際風能行業(yè)近30年，在風機整機設計、部件和控制體系設計、分析以及撰寫認證報告和現(xiàn)場測量等方面具有雄厚的專業(yè)經(jīng)驗，MECAL公司的混合塔架技術多年來也形成了本身獨特的品質。
我們用于混合塔架的原材料是混凝土，許多人認為這是一種建筑。但是，常規(guī)建筑物建造質量的標準不適用于風電的混合塔架。混合塔架必要承受長期動態(tài)載荷,應該由質量完全可控、可重復的工業(yè)流程生產(chǎn),因而必要通過穩(wěn)固的高質量預制部件體例來實現(xiàn)，以應對風機生命周期內的高動態(tài)載荷，為此，我們采用預制部件而不是現(xiàn)場澆筑的體例，以保證質量的穩(wěn)固性，從而能夠完全知足風機20-25年設計壽命的必要。因為在室內制造產(chǎn)品，不受日照以及任何氣候因素的影響，也能更好控制工期。另外，假如設計一座錐形混凝土塔筒，那么從上到下所有鋼筋的彎曲度都將不同，生產(chǎn)過程復雜，質量控制難。而我們在中國推廣的方圓形混凝土塔段，其弧面板材彎曲半徑悉數(shù)同等，所有鋼筋外形一樣，如許使生產(chǎn)更簡便、質量把控得到保證。此外，我們采用低壓模具制作板材，這種減壓成型能夠進步壽命和精準度。所有的接口由其外形和所處模具的位置決定，這大大進步了產(chǎn)品的尺寸精度。
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