天源科创巫炜：高低搭配—“平价时代”钢混塔创新

2019年10月21-24日，2019北京国际风能大会暨展览会（CWP2019）在北京隆重召开，大会主题“风电助力‘十四五’能源高质量发展：绿色、低碳、可持续”。自2008年首次在北京举办以来，已连续举办11届，成为北京金秋十月国内外风电行业争相参与的年度盛会。
　　CWP2019进一步加强了大会的国际化特色，组织了20余场精彩论坛和各类活动。其中，竞价/平价上网：风力发电创新技术论坛于10月23日下午在新国展召开。北京天源科创风电技术有限公司高级产品经理出席论坛并发表题为《高低搭配—“平价时代”钢混塔创新》的主旨演讲。以下为发言全文：

　　巫炜：大家好，很高兴在这里给大家做分享，来自金风的子公司天源科创。今天的分享以高低搭配—“平价时代”钢混塔创新为主题。主要分为三部分：一，介绍风电机组塔架的结构形式；二，介绍金风的钢混塔架；三，金风在平价/竞价上网时代，对钢混塔架未来发展的探索。
　　首先说说风电塔架，其塔架结构形式基本可以分为三种。一个是刚性塔，，基本就是全混凝土塔架。第二种类型是半刚性塔，包括传统钢管塔、钢混塔、桁架塔和大直径分片钢塔。半刚性塔架都是把整个塔架频率控制在1P和3P之间。塔架频率在1P以下称之为柔性塔架，，柔性塔架主要靠控制策略来控制整个塔架的安全性和稳定性。
　　分析归纳以上几个塔架的特点，对于传统钢塔来说，塔架高度适用范围在90米到100米，或者到110米之间。塔架高度过高，经济性就无法保证。对于柔性塔架，它适用的高度一般是120米以上，125米、 140米，或者更高的高度。对于钢混塔架来说，不仅适用于高度不高的塔架，比如90米，也可以适用高塔架，超高塔架，比如160米及以上。
　　总结以上塔架形式，对于混塔，它采用了下部混凝土塔筒，上部钢塔筒的结构形式，对塔架频率控制要求不高，沿用传统钢塔的控制形式。对于混塔，现阶段也存在一些问题。一个是混塔的混凝土构件预制需要特定的场地，一个是由于混凝土预制构件的尺寸和重量，对运输有一定的要求。
　　对于柔性塔架来说，它的优势是建设工期短，但需要重视运营期内振动加速度过大，高阶频率振动等问题，特别是在待机工况下。所以它对整个机组的安全性要求是非常高的，这也是柔塔将来往高发展要面临的问题。其他塔架形式这里就不一一介绍，大家可以在会后深入了解。
　　国内混塔主要有以下几种形式：一种是直筒收缩式混塔，一种是圆锥式全混凝土塔筒，也就说它底部基本都是混凝土段。一种是圆锥式钢混塔筒还有长分片式钢混塔。这几种混塔结构形式在国内外应用的比较广泛。
　　接下来介绍金风的钢混塔架。金风的混塔产品规划，可以分为两大应用方案，一块是大基地，大兆瓦机型应用方案。现阶段风电发展面临平价/竞价上网，对于风资源比较好的区域，风机轮毂高度并不需要做得太高，一般和传统钢塔架一样，90米、100米，最多到110米这种水平。这个解决方案适用于大基地区域机组。我们把混凝土高度控制作在15米左右，这样就能满足我们这个预制运输，包括整个塔架频率的这块控制的需求。它的目标市场主要定位在青海、内蒙、东北，这些风资源情况比较好，塔架高度不需要那么高的区域。第二种应用方案应用的对象一个是分散式，一个是低风速。因为对于低风速区域，切边达到0.15左右，这样的话才具有利用的价值，针对这些区域的话我们会采用高塔架这种形式，120米，140米，甚至更高的塔架高度，这样可以满足超低风速区域的需求，对于我们整个产品谱，囊括从120米到140米，一直到160米的塔架高度。针对国际项目混塔高度的可以根据不同的项目特点，不同的成本需求，然后进行定制不同的混凝土段高度，或者采用全混凝土塔筒，这样可以满足业主和当地需求。
　　这是我们产品的国内分布图，应用区域主要集中在三北区域和风资源条件较好的区域，这部分我们做的90m和100m塔架高度机组。另一个是主要集中在中东部地区，中东部地区的话，属于低风速区域，我们采用高塔架，或者超高塔架这种形式。所以我们现在产品布局的范围基本是分为两个部分，一个是塔架高度不是特别高的，90米、100米、110米，风资源情况比较好，适用于大兆瓦机组，包括大基地的应用。我们用比较低的混凝土段来实现这个混塔这种结构形式。然后对于中东部地区，低风速或者超低风速区域，和国际市场，我们采用高塔架120、140m方案，若有项目需求也可以把塔架高度做的更高， 160m及以上高度。
　　现阶段国内整个风电市场发展的一个趋势，对度电成本来说要求越来越高，所以我们要不断的降低成本，对于塔架来说，它也占10%的成本因素，所以塔架成本的降低对度电成本的降低将起到部分作用。从统计图上可以看出，对于国际市场，呈现两个趋势，一是轮毂高度越来越高，二是叶轮直径越来越大、机组容量越来越大。从国内市场来说，现在面临竞价/平价上网。这个竞价和平价上网，在三北地区更容易实现，所以在这些区域它的本身风资源条件会比较好，我们并不需要做到太高的塔架高度。
　　我们金风是国内最早做混塔的厂家。从13年我们开始做样机， 13年做的这台现浇混塔样机，然后到15年我们做了预制混塔样机，在样机的基础上，我们走向批量化项目。可以说我们混塔产业的发展走的脚步都比较踏实。我们从样机开始做起，这样对我们整个工艺水平和设计水平，是一个很好的检验。我们对自己的产品有信心之后，我们再做批量化的项目。面对未来的发展，我们会做高低搭配这种混塔模式，来适应整个发展的趋势。
　　这个是我们现阶段一个产品分布和我们的业绩表，从这个总量来说，现在在全国范围，我们混塔的做混塔的数量已经超过500台。总结我们的经验，对于混塔市场，它需要面临这几个问题，一个是钢混塔架的生产管理、一是混塔产品未来规划。一是开拓混塔应用范围，最后是对混塔未来市场的把握。只有做到以上几点，才能推动混塔的发展。
　　综上所述，现在风电混塔规范不断的完善，电力协会的混塔标准都已经颁布实施，能标、国标现在正在编制修订，这个对混塔来说是一个很好的推动。现在混塔的应用市场还是非常大的，海阔凭鱼跃，天高任鸟飞，希望混塔市场能在各个厂家的共同努力下一起越做越好，谢谢大家。