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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

来源:江南娱乐-意甲尤文图斯亚
时间:2021-11-02 12:14:20
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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

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。

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