在當前陸上低風速區(qū)域平價時代,為提高投資收益率,風電機組朝著高塔架、大功率、長葉片的方向發(fā)展。針對風切變較大的風資源區(qū)域,配合高塔技術可以獲得更大的風能及發(fā)電量,是實現投資效益大化的重要發(fā)展方向之一,因此,高塔技術越來越成為高切變風區(qū)的路線。
針對不同地理、風況條件,高塔的形式多樣化是低風速市場發(fā)展的新趨勢。2021年,運達股份相繼推出153米超高柔性塔架、155米混凝土塔架、170米桁架式塔架,高塔架持續(xù)助力高切變區(qū)域提高發(fā)電量和項目收益率。
國內風輪直徑大的153米超高柔塔風電機組
2021年7月,運達股份153米超高柔塔風電機組樣機在中天萬和鐵嶺項目完成吊裝,是國內150米以上超高柔塔中擁有大風輪直徑的機組,代表著運達股份柔塔技術的又一次突破。
在柔塔技術方案帶來可觀的經濟性收益的同時,全鋼柔塔也存在一定的技術難點,主要表征為塔筒頻率降低容易導致“塔筒共振”和“渦激振動”難題。運達股份針對產品發(fā)展需要,對上述兩點難題進行了充分的技術研究,并完善相應的策略和措施,確保機組在全生命周期內安全運行。
針對柔塔的塔架共振問題,運達股份以安全、發(fā)電量為著力點,深度優(yōu)化傳統(tǒng)單一動態(tài)穿越策略,采用快速穿越共振轉速、塔架主動阻尼、動態(tài)推力削減、變槳增益自適應等先進控制技術來避開共振點、降低載荷。
針對渦激振動對柔塔運行影響的問題,運達股份建立了雙重保障機制:一是在控制策略中加入“抗渦激模式”,智能化調控,避免發(fā)生一階渦激振動;二是加裝TMD機械阻尼器或TLD液體阻尼器,提高振動阻尼,降低二階渦激振動帶來的疲勞和極限載荷損傷。
國內首批150+米超高混塔風電機組
2021年7月,中廣核蘭考項目風場首臺機組順利完成吊裝,為國內首批150+米超高混塔機組項目,標志著運達股份大風輪、大容量、超高混塔產品正式進入商業(yè)化階段。
運達股份混塔機組采用模塊化的全新塔架,突破了陸上大風輪、大容量機組傳統(tǒng)鋼塔架的運輸、安全性瓶頸,主要體現在以下四個方面:
設計、運輸、吊裝模塊化:采用混凝土段+鋼段的模塊化設計,可根據項目需求靈活調整配比;混凝土段采用分片預制裝配方式,突破道路運輸限制;可采用小型吊機完成混凝土段吊裝,再采用主吊完成鋼段、主機吊裝,實現模塊化吊裝。
機組安全性高:混塔機組混凝土段剛性大,鋼段亦是剛性設計,不存在共振區(qū)域,無渦激振動風險。
防洪性能好:混塔機組塔架與基礎通過預應力鋼索連接,連接面采取灌漿粘結、密封,保證混凝土材料整體性,防洪性能優(yōu)異。
20年免維護:混塔機組基礎無錨栓籠(基礎環(huán)),混凝土段較長且無塔架連接螺栓,大幅降低風電機組全生命周期運維成本。
全球首座170米桁架式塔架風電機組
2021年10月,全球首座170米超高桁架式塔架風電機組于山東省青島膠州項目成功吊裝,標志著運達股份超高桁架式塔架產品正式進入商業(yè)化階段。
桁架式塔架基礎可以采用類似特高壓塔架的點式分布,相比主流塔架大幅降低占地面積,可供跨河道、排干渠、鄉(xiāng)村道路等場景的使用,拓展了風電機組的建設環(huán)境,實現機組布置盡可能靠近電力負荷附近,做到電力資源就近消納。
桁架式塔架作為新型的高塔解決方案,已經攻克高塔技術難點,突破了格構式鐵塔的高度和載荷限制,可以在風電領域廣泛使用,塔架適用性強,無論在分散式還是集中式復雜山地風場中都可以靈活運用,可靠性更好,造價更低。
展望未來,高塔技術將會催生新的技術變革,不同結構形式的高塔架會越來越成為市場的主流,包括桁架式、鋼混式、分瓣式、斜拉式等。運達股份已推出多種安全、優(yōu)質的高塔解決方案,為客戶風電投資項創(chuàng)造了更大的價值。今后,運達股份將一如既往地秉承開拓創(chuàng)新的精神,繼續(xù)在新型高塔技術研發(fā)的領域砥礪前行,助力實現“30·60”雙碳目標!