在山东鄄城的田野上,一座160米高的预应力构架式风塔已稳定运行五年。自2020年9月并网发电以来,这座搭载金风GW140-2.5MW机组的风塔创造了“零故障、零停机”的记录,成为风电塔架技术创新的重要标杆。
随着风电产业向低风速区发展,传统塔筒的局限性日益显现:高度受限难以捕捉高空风能、占地面积大、复杂地形适应性差。面对这些挑战,研发团队提出“预应力构架式钢管风电塔架”创新方案,通过独特结构设计和预应力技术,为行业发展指明新方向。

01技术创新突破发展瓶颈
研发团队历经六年攻坚,克服抗疲劳、施工精度控制等技术难点,于2020年初完成首台机组吊装。这项技术具有五大优势:安全性能上,塔架设计寿命超25年,结构刚度提升约30%;绿色环保方面,实现全生命周期免维护;土地利用上,四点式 基础仅占地6-15平方米;选址适配性上,在距村庄158米处即可满足噪声要求;经济效益方面,全生命周期内可降低综合成本。
特别是在土地资源紧张背景下,该技术通过底部架空设计实现与农业生产协同,为风电与农业协调发展提供了创新方案。
02多元场景验证技术适应性
基于鄄城项目的成功,该技术已在多元复杂场景中规模化应用。在陕西吴起,27台该类型机组成功应对30°坡地地形,建成国内首个山地构架式风场。在湖南沅江,10台机组采用跨河道布局,打造全球首个“不占良田、不断水流”的水域风电新模式。
最引人注目的是在黑龙江勃利的应用:3台185米全球最高构架塔在-33℃高寒环境下稳定运行,证明了技术在极端气候下的可靠性。这些成功实践为风电项目选址设计提供了更多可能性。
03推动行业升级展望未来发展
预应力构架式风塔技术成功解决了低风速区域开发的技术经济性难题,大幅拓展了可开发风能资源范围。我国低风速风能资源潜力巨大,新技术的应用使这些资源得到充分利用。
与传统塔筒相比,该技术降低了原材料消耗,减少了土地使用和环境影响,实现经济效益与环境效益双提升。随着风电设备大型化趋势加速,其模块化设计和灵活可扩展特点,能够更好适应不同容量机组需求。
从鄄城示范风塔到全国多样化应用,预应力构架式风塔技术走过了从概念到实践的不平凡历程。五年稳定运行证明了技术的成熟可靠,多项创新突破展现了科技创新的巨大价值,为全球可再生能源发展提供了中国方案。