12月12日，中國(guó)在氣候雄心峰會(huì)上承諾到2030年風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上，顯示了我國(guó)對(duì)新能源逐步替代傳統(tǒng)能源的努力和信心。其實(shí)，世界各國(guó)對(duì)替代能源需求都在不斷增長(zhǎng)，并希望最終取代傳統(tǒng)的發(fā)電方式，毫無(wú)疑問(wèn)，風(fēng)電在發(fā)電能力和平準(zhǔn)化度電成本方面的優(yōu)勢(shì)使其一直在可再生能源發(fā)電領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。
為了滿足風(fēng)電裝機(jī)增長(zhǎng)和成本降低的要求，風(fēng)電塔架制造商正經(jīng)受不懈的考驗(yàn)，通過(guò)建造更高、更結(jié)實(shí)的塔筒，在最大化發(fā)電量產(chǎn)出時(shí)盡量降低制造和維護(hù)成本。高塔筒的優(yōu)點(diǎn)是可以獲取相對(duì)高海拔處的高風(fēng)速，通過(guò)直徑更長(zhǎng)的葉輪獲取更穩(wěn)定的高風(fēng)速。特別是低風(fēng)速地區(qū)，此類(lèi)地區(qū)平均風(fēng)速較小，受地表粗糙度和大氣垂直穩(wěn)定度等因素影響，區(qū)域內(nèi)風(fēng)切變指數(shù)較大，高塔筒在低風(fēng)速時(shí)代的趨勢(shì)下已經(jīng)成為剛性需求。在塔筒高大化的過(guò)程，主要有全鋼柔性塔筒、砼鋼混合塔筒以及全混凝土三種技術(shù)路線。
混凝土大家都不陌生，已經(jīng)使用了幾百年，那么為什么業(yè)界一直沒(méi)有大規(guī)模利用混凝土制造塔筒呢？在過(guò)去，使用混凝土的主要障礙是在極端環(huán)境條件下施加在材料上的巨大載荷和應(yīng)力問(wèn)題一直沒(méi)有解決，但經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，現(xiàn)代加工和安裝方法已經(jīng)跨越了這一障礙，成本甚至更低。相關(guān)技術(shù)在海外已經(jīng)有近20年的歷史，國(guó)際主流風(fēng)機(jī)廠商Acciona、Enercon、Gamesa均有大規(guī)模的應(yīng)用。巴西、智利、丹麥已有數(shù)個(gè)風(fēng)場(chǎng)采用混凝土，西班牙和英國(guó)等國(guó)的新項(xiàng)目也有采用。
混凝土塔筒有天然的耐久性，在極端條件下仍能保持其性能，維護(hù)成本低，生命期結(jié)束后容易回收并再用于其它工程項(xiàng)目。通過(guò)低成本的混凝土高塔筒，開(kāi)發(fā)商可以實(shí)現(xiàn)快速的投資回報(bào)。
混凝土基礎(chǔ)和塔筒如何在海上風(fēng)電項(xiàng)目發(fā)揮作用呢？
海上風(fēng)電的高成本與其在安裝和運(yùn)行過(guò)程中的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)息息相關(guān)。而混凝土具有多功能性，可定制型，從而克服結(jié)構(gòu)上的限制。每個(gè)預(yù)制單元模塊可設(shè)計(jì)成易于堆疊的形式，可在船上輕松運(yùn)輸。使用平頂駁船，可以將混凝土重力基礎(chǔ)作為甲板貨物運(yùn)出海域，然后通過(guò)塔架安裝船運(yùn)載塔架部分，特別是90m以上的高塔架，將混凝土塔架分三段，使用簡(jiǎn)單的起重設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)吊裝作業(yè)。在具有浮冰層的海域使用蛋杯形的重力式混凝土基礎(chǔ)可以很好的保護(hù)支撐結(jié)構(gòu)。
隨著國(guó)內(nèi)外海上風(fēng)電去補(bǔ)貼、降成本的壓力逐漸增大，經(jīng)濟(jì)和可靠的基礎(chǔ)（塔筒）形式勢(shì)必會(huì)得到開(kāi)發(fā)商的歡迎。不過(guò)在此之前，鋼制塔筒和單樁、導(dǎo)管架基礎(chǔ)仍然會(huì)占據(jù)海上風(fēng)電的主流。
評(píng)論