◆核心技術(shù)獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)
◆破解低風(fēng)速區(qū)風(fēng)力發(fā)電不穩(wěn)難題
▲開始試運(yùn)行的165米級(jí)鋼混風(fēng)塔。記者石少軍攝
德州新聞網(wǎng)訊（記者胥愛(ài)珍石少軍于春芝 通訊員蘇安矗）
“風(fēng)電機(jī)組的輪轂高度超160米后，傳統(tǒng)塔架難以適用。我們和重慶大學(xué)土木工程學(xué)院副院長(zhǎng)王宇航團(tuán)隊(duì)、中國(guó)船舶集團(tuán)海裝風(fēng)電股份有限公司合作研發(fā)的165米級(jí)預(yù)應(yīng)力鋼管混凝土格構(gòu)式風(fēng)塔，破解了低風(fēng)速區(qū)因風(fēng)切變指數(shù)大導(dǎo)致的風(fēng)力發(fā)電不穩(wěn)難題，填補(bǔ)了國(guó)際空白。”3月9日，中國(guó)工程院院士周緒紅說(shuō)。
日前，全球首臺(tái)165米級(jí)預(yù)應(yīng)力鋼管混凝土格構(gòu)式風(fēng)塔，在山東中明綠源德州樂(lè)陵80兆瓦風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)完成吊裝，進(jìn)入試運(yùn)行，預(yù)計(jì)3月底并網(wǎng)發(fā)電。
“我們廣泛調(diào)研、查閱大量文獻(xiàn)，和業(yè)內(nèi)交流后確定，這個(gè)高度的鋼混風(fēng)塔目前世界上還沒(méi)有先例。”重慶大學(xué)土木工程學(xué)院副院長(zhǎng)、中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)風(fēng)電結(jié)構(gòu)分會(huì)秘書長(zhǎng)王宇航說(shuō)，該風(fēng)塔結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，無(wú)相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范可參考，無(wú)成熟的國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)可借鑒。研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷時(shí)4年理論攻關(guān)，突破角部鋼管混凝土構(gòu)件復(fù)雜受力機(jī)理等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，建立結(jié)構(gòu)精細(xì)化高效計(jì)算方法，經(jīng)歷20余次反復(fù)選型、受力分析，綜合制造成本等因素，從百余套方案中選定了最優(yōu)方案。理論研究成果在國(guó)內(nèi)外權(quán)威期刊發(fā)表論文20余篇，鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)核心技術(shù)獲2019年度國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
“新型風(fēng)塔相當(dāng)于50多層樓高，建設(shè)過(guò)程困難重重。”中國(guó)海裝研發(fā)部部長(zhǎng)周揚(yáng)說(shuō)，為了一顆螺栓的安全，研發(fā)團(tuán)隊(duì)測(cè)試了各種類型螺栓，歷時(shí)3個(gè)月，最后采用防松性能優(yōu)異的環(huán)槽鉚釘。為保證機(jī)位點(diǎn)的吊裝精度，團(tuán)隊(duì)測(cè)量每一個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，建立各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，充分預(yù)判吊裝可能遇到的問(wèn)題。團(tuán)隊(duì)攻克下部格構(gòu)段與上部鋼塔段可靠連接等多道技術(shù)難關(guān)，取得實(shí)用新型專利10余項(xiàng)。
經(jīng)過(guò)精密計(jì)算，一臺(tái)新型風(fēng)塔的風(fēng)電機(jī)組預(yù)計(jì)每年可發(fā)電超1200萬(wàn)千瓦時(shí)，發(fā)電量比普通風(fēng)塔機(jī)組多20%以上，可供5000個(gè)家庭全年使用，節(jié)約標(biāo)煤約0.4萬(wàn)噸，減少碳排放約1.2萬(wàn)噸。
作為項(xiàng)目投資方，樂(lè)陵市中明綠源風(fēng)力發(fā)電有限公司總經(jīng)理韓振勇介紹，80兆瓦風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目投資7.9億元，將建21臺(tái)風(fēng)塔，165米級(jí)鋼混風(fēng)塔是其中之一，屬新技術(shù)塔型，建設(shè)成本超千萬(wàn)元。目前，中明綠源正與中國(guó)海裝洽談下一步合作，打算對(duì)這款風(fēng)塔進(jìn)行量產(chǎn)并升級(jí)，未來(lái)會(huì)考慮建200米以上的風(fēng)塔，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化運(yùn)營(yíng)，最終在全國(guó)范圍內(nèi)推廣。