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塔筒从70m到140m甚至更高:中东南部低风速山地风电的机遇与挑战

发布时间:2021-11-02

中东南部风电的特点就是风机的机位分散,风资源条件越来越差,然后还有更加苛刻的生态环保限制性条件,如何解决低风速条件下的山地及平原风电,给行业的技术创新提出了新课题。

这次风能展,就有很多的新技术给出了一些方向:其中比较集中的就是高塔筒技术。金风科技发布了185m塔筒的高塔技术,这对当前低风速的风资源确实让大家看到了希望。15年前,70m级叶轮直径的风机技术塔筒高度在70-80m,到2021年,国内的塔筒高度已经达到了160m,而对山地风电场而言,业内已有企业做到了140m,不得不说塔筒高度在这方面的跨越是需要极大的技术底蕴和勇气。金风发布的185m高度的塔筒技术而且是基于钢塔,对行业未来资源开发范围给与了延伸。

当然,更高的塔筒也面临很大的挑战。纯粹的柔塔(全钢)在低成本时代,在塔筒的安全性方面承受很大的压力,也在行业发生很多倒塔的案例,当然这不是质疑柔塔的技术路线,而是越来越高的塔架如何保证,这对风机参加的控制技术提出了更高的要求,同时还不考虑塔筒的制造难度和运输难题。

更高的塔架如何解决制造和运输难题:新型塔架技术有未来

更高的塔筒,在平原而言,可能更适合采用混塔,一方面可以提供更好的塔筒刚度,提供更高的发电量,同时混塔基本都是现场附近制造,相对5m甚至6m的基础法兰和塔筒的尺寸也减少了难度,但如果常用更高的塔架,基础段的塔筒制造运输难度非常大。这次风能展,国内企业也发布了新型塔架技术:分片式钢塔技术。山东中车在在这方面做了很长时间的工作,根据焦守雷工程师介绍,已经开始装机。在我过去的文章中,多次提出了这个技术,德国的ENERCON公司,已经采用这种塔架技术装机超过1000台,并且获得了很好的应用。分片式塔架的优势很明显,制造和运输方便,无论平原还是山地,都不是问题;另外一个优势就是基础部分直径不受限制,直径6-7m都可以。唯一大家担忧的是一个如此多的螺栓连接的结构件,高达一百多米,其塔筒频率和疲劳可靠性怎么保证。自爬式风机吊装(来自ENERCON视频)

很显然,ENERCON 已经做到了,其技术路线就不用做任何怀疑。总体而言,中国的风电技术还是在国外同行企业的基础上进行再创新的提升,这一点我们也要面对,而且采用分片式塔筒,可以有效实施自助式爬升起重机实施风机塔筒自我吊装,前期我有文章介绍(大家可以看相关文章)。

过亿千瓦市场的乡村风电需求:高塔筒、大叶轮、大容量

这里我想大家会注意到一个关键词,大叶轮。这也是目前制约中东南部风电的一个核心因素,问题在于80-90m 的叶片如何运输,在纵横交错的乡村街里如何运输,这是未来叶片技术需要解决的难题,当然GE号称明年分段式技术叶片商业运行。国内行业人士保留态度,叶片过重,技术方案存在一定质疑,但我相信,有人做出来了,就不是问题,而且在当前新能源电力需求刚性的形势下,通过技术进步解决开发容量问题也是行业进步的一个方向。

中东南部的经济总量如果统计的话,预计达到或超过60-70%比重,在这部分区域的新能源电力比重都非常低,化石能源的消耗比重考核压力可谓不小,因此发展新能源的动力会更加强劲,从广西2021-2022年的数据看就会发展。

更重要的是中国是地广人稀,行业协会推进的风电下乡,需要更大容量的风机,初步测算规模超过1亿千瓦,尽管很分散,但在当前大基地推进困难的形势下,更大叶轮直径的风机,更高高度的风机,还需要更多包括类似分片式塔架技术的风机技术作为支撑。

文章来源:北极星风力发电网


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