柔性塔筒技术在大型风电机组中的推广
140m风电机组混塔安装技术
罗新虎（山西省安装集团股份有限公司 太原 030032）摘要：全球范围内高塔筒技术路线根据风能、各地区风切变指数，主要有全钢柔性塔筒、砼钢混合塔筒以及全混凝土三种。
本文结合施工场地情况，采用砼钢混塔风电机组安装技术，通过基础交接验收、前期准备、组装拼装平台、混塔地面组装、高空吊装，实现高质量、高效率安装混塔，为后续同类型风电机组混塔安装提供借鉴参考。
关键词：砼钢混塔风电机组 施工工艺 预应力施工中图分类号：TU745.4 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2023）10-0006-05140m风电机组混塔安装技术随着风电市场重心的转移，我国中东部的低风速区域拥有巨大开发潜力。
和拥有优质风资源的“三北”相比，我国平原地区风资源普遍具有低风速、高切变的特点。
而此类地区平均风速较小，受地表粗糙度和大气垂直稳定度等因素影响，区域内风切变指数较大[1]。
为获得较为理想的收益，通常采用增高塔筒高度和增加叶片长度实现对风能资源的充分利用，提升发电量。
全球范围内高塔筒技术路线主要有全钢柔性塔筒、砼钢混合塔筒以及全混凝土三种[2]，本文就砼钢混塔风电机组安装技术进行深入分析。
1 工程概况某风电场工程位于东部沿海某市，场址范围总面积约7.6km2，场内海拔高度在8～10m。
场区地貌类型属平原，整个场区起伏不大，场区对外交通较为便利。
该风电场建设容量30MW，单机容量3MW，轮毂中心高度为140m，下部混塔83.16m分27段组成，上下钢塔54.185m分 2段组成，主要部件尺寸及重量见表1。
140m风电混塔施工工序复杂，涉及管片预制、运输、拼装、吊装、预应力张拉等多道工序，无成熟的工程经验和行业标准参考借鉴。
2 混塔安装工艺2.1 基础验收混塔平面布置图见图1。
检查基础施工文件，主要包括施工验收合格文件；对轴线坐标、标高、水平度实际偏差进行复测；核查基础接地电阻测试报告、混凝土强度报告、基础沉降报告等；检查基础接地系统是否已按图纸设计施工完成并检测合格；基础预埋件定位尺寸检查；使用扫帚或压缩空气机对风机基础内、外侧及法兰或锚板面进行清理。
2023年风电塔筒行业市场分析现状
2023年风电塔筒行业市场分析现状风电塔筒行业是指生产风电塔筒的企业以及相关的供应链企业。
风电塔筒是风力发电机组的重要组成部分，主要起到支撑风力发电机组的作用。
随着风力发电的快速发展，风电塔筒行业也得到了快速发展。
本文将从市场规模、行业竞争、市场前景等几个方面对风电塔筒行业的现状进行分析。
首先，风电塔筒行业的市场规模逐年增长。
随着全球对可再生能源的需求增加以及各国政府对风力发电的支持力度加大，风电塔筒行业的市场需求也在不断增长。
根据统计数据显示，全球风电塔筒市场规模从2015年的约450亿美元增长到2019年的约600亿美元，年均增长率近10%。
特别是在中国，风电塔筒行业市场规模已经达到全球最大，占据了全球市场的近半份额。
其次，风电塔筒行业存在激烈的竞争。
由于风电塔筒的生产技术门槛较低，市场进入门槛相对较低，导致行业内存在大量的厂家竞争。
尤其是在中国，由于政府对风力发电的大力支持以及市场需求的增加，导致风电塔筒生产企业数量增多，竞争压力加大。
此外，由于风电塔筒的成本主要来自原材料和制造工艺，一些企业为了降低成本，采取降低产品质量的方式，导致市场竞争更加激烈。
再次，风电塔筒行业的市场前景广阔。
随着全球对可再生能源需求的增加以及对碳排放的限制，风力发电作为清洁能源的重要组成部分得到了更多的关注和应用。
根据国际能源署的预测，到2030年，全球风力发电的装机容量有望达到2.7亿千瓦以上。
随着风力发电技术的不断升级，对风电塔筒的需求也在不断增加。
特别是在新兴市场和发展中国家，风电塔筒的市场潜力巨大。
此外，随着风力发电机组的规模越来越大，风电塔筒的高度也在不断增加，对风电塔筒的质量和可靠性提出了更高的要求，这也为风电塔筒行业带来了更多的发展机遇。
综上所述，风电塔筒行业市场规模逐年增长，但也面临着激烈的竞争。
然而，随着全球对可再生能源的需求增加以及风力发电技术的不断进步，风电塔筒行业的市场前景仍然广阔。
为了在市场竞争中脱颖而出，风电塔筒企业需要加强技术研发，提高产品品质，注重环保和可持续发展，以适应市场需求的变化，并寻找新的增长点。
国内外风电技术现状与发展趋势
国内外风电技术现状与发展趋势随着环境保护和能源可持续发展的重要性日益凸显，风电作为清洁、可再生的能源，正越来越受到全球的。
本文将概述国内外风电技术的现状，并探讨其发展趋势。
根据风力发电机的设计与结构，可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两大类。
其中，水平轴风力发电机具有转速高、功率大、适用范围广等特点，但同时也具有较高的噪音和涡流损耗。
而垂直轴风力发电机则具有低速、高效、可靠等优点，适用于风能资源不丰富的地区。
风力发电机在国内外得到了广泛应用。
在欧洲、美国和印度等国家和地区，风力发电已成为重要的能源供应来源。
而在中国，风电项目更是得到了大力发展和推广，成为全球最大的风电市场。
随着全球对可再生能源需求的增加，风电市场的前景十分广阔。
根据国际能源署的预测，到2030年，全球风电装机容量将达到6600吉瓦，到2050年将达到14？吉瓦。
因此，风电技术的发展将拥有巨大的市场潜力。
各国政府对风电技术的发展都给予了极大的支持。
在中国，风电被列为国家战略性新兴产业之一，政府通过提供财政补贴、税收优惠等政策予以大力推动。
在欧洲，各国政府也制定了相应的政策来促进风电技术的发展和应用。
随着科技的不断进步，风电技术也将迎来更多的技术突破。
例如，大型化风机、超高塔筒、长叶片等技术的出现，使得风电发电效率得到了显著提升。
智能化的风电场管理技术也将得到进一步发展，从而提高风电场的运营效率和安全性。
作为中国最大的风电运营商之一，龙源电力集团在风电技术方面不断取得突破。
通过引进和消化国际先进的风电技术，龙源电力集团已经成功建设了多个大型风电场，并在风能资源的评估、风电场设计、风机选型和施工建设等方面积累了丰富经验。
作为全球领先的风电设备制造商，维斯塔斯风能公司在风电技术的研发和应用方面具有较高声誉。
该公司致力于不断推陈出新，通过技术创新提高风电发电效率。
例如，其最新一代的超级长叶片风机，能够显著提高风能的捕获和转化率，为全球风电市场的发展做出了积极贡献。
爬梯导向塔筒升降机在海上风电项目中的优势分析
爬梯导向塔筒升降机在海上风电项目中的优势分析【摘要】海上风电项目是近年来发展迅速的清洁能源项目，其特点是在海上建设风力发电设施，海上环境复杂且施工难度大。
爬梯导向塔筒升降机作为重要的升降工具，在海上风电项目中发挥着关键作用。
本文从提高作业效率、降低安全风险、节约人力成本、适应海上环境复杂性、减少维护成本等方面分析了爬梯导向塔筒升降机的优势。
结论指出，爬梯导向塔筒升降机在海上风电项目中展现出巨大应用前景，并随着技术的不断创新，其未来发展趋势将更加向好，总体上具有明显的优势。
海上风电项目在选择升降工具时，爬梯导向塔筒升降机是一个值得考虑的重要选择，能够有效提高项目的施工效率和安全性，降低成本，推动清洁能源发展。
【关键词】海上风电项目、爬梯导向塔筒升降机、作业效率、安全风险、人力成本、海上环境、维护成本、应用前景、发展趋势、总体优势。
1. 引言1.1 海上风电项目的背景海上风电项目是指建设在海域内的风力发电项目，利用海上风能资源进行发电。
随着全球对清洁能源的需求不断增加，海上风电项目成为了重要的可再生能源发展领域。
海上风电项目具有风能资源丰富、空间广阔等优势，能够为能源供应提供稳定的清洁能源。
海上风电项目的背景包括技术、经济、环境等多方面因素。
在技术方面，随着风力发电技术的不断进步和成熟，海上风电项目的建设成本逐渐降低，风力发电设备的效率和可靠性也得到了提升。
在经济方面，海上风电项目可以为当地经济带来就业机会，吸引投资，促进产业发展。
在环境方面，海上风电项目可以有效减少温室气体排放，降低对环境的影响，促进可持续发展。
海上风电项目具有巨大的发展潜力和重要的战略地位，对于推动清洁能源发展、减少对化石能源的依赖、改善环境质量具有重要意义。
通过不断技术创新和完善政策支持，海上风电项目将在未来得到进一步发展和推广。
1.2 爬梯导向塔筒升降机在海上风电项目中的重要性爬梯导向塔筒升降机能够有效提高作业效率。
传统的人工爬梯方式存在操作复杂、耗时长等问题，而爬梯导向塔筒升降机可以快速、稳定地将工作人员运送到塔筒所需位置，大大缩短了作业时间，提高了工作效率。
超高柔性塔架风险点介绍
超高柔性塔架风险点介绍超高柔性塔架，即高度在110m以上，塔筒固有频率与风轮转速的1P存在交点，且塔架主体以结构钢为主的塔架。
在超高柔性塔架的应用中，需要注意的风险点很多，着重介绍下面几点：1、涡激振动当流体经过一个圆形截面物体后，会在物体后面形成不对称交叉排列的层流涡街，由于漩涡脱落，在结构中会产生垂直风向的水平干扰力。
当涡街激发频率与塔架频率相近，则会引起塔架涡激共振，若共振不能及时抑制，会引起灾难性后果。
对于涡激振动的预防，可以在塔架中添加多种方案的破涡结构来破坏涡街形成，以避免涡激振动对机组产生破坏。
所以，涡激振动会使风机安装及前期维护要求非常高。
2、设计安全裕度塔架固有频率与风轮转动频率存在交点，超高柔塔控制程序比常规塔架要求高，要求更精确的控制算法与策略。
而随着控制程序的复杂化，其出现故障的概率也随之增加。
由于目前风电行业竞争激烈，为了提高方案经济性，各整机厂在降成本方面各显神通，降重方案层出不穷。
在应用中，建议秉承“强柱弱梁”的基本思想，降低出现倒塔的风险。
3、制造及安装质量超高柔性塔架较传统刚性塔架有更大的载荷。
这就对制造及安装提出更高的要求。
在制造阶段，材料缺陷与制造误差不可避免；在安装阶段，安装质量同样难以完美。
而材料与产品缺陷会随着材料用量的增多而积累。
超高塔架出现缺陷概率必然比常规塔架要高。
这就要求超高塔架具有更严格的工艺控制要求。
在塔架结构中，法兰联结位置是最容易出现问题的位置。
在吊装过程中，保证法兰螺栓拧紧力矩是至关重要的，由于多方面的不确定性，在实际施工中，法兰螺栓的预紧力往往难以保证，对机组运行产生重大隐患。
目前国内风电行业竞争加剧，超高柔性塔架发展迅速，也出现了一些问题，如我国江苏省和山东省的某些风电场中，就疑似发生了超高柔性塔架的倒塔事故，虽然事故原因未经官方宣布，但可能与上述风险点有关，不得不引起行业注意。
所以，超高柔性塔架的发展并非一帆风顺，需要行业共同努力一起克服上述风险点，来推动行业技术进步。
风力发电机塔筒的结构设计与优化
风力发电机塔筒的结构设计与优化随着环保意识的不断提升，新能源产业逐渐崛起。
其中，风力发电作为一种清洁、可持续的能源，越来越受到关注。
而风力发电机塔筒的结构设计与优化，是其重要的组成部分。
一、风力发电机塔筒概述风力发电机塔筒，是风力发电机组中的重要组成部分。
它起到了支撑风叶和主机的作用。
一般来说，风力发电机塔筒的高度在80米以上。
因此，其结构设计与优化显得尤为重要。
目前，市场上的风力发电机塔筒主要有两种结构形式：一种是单筒式塔筒，另一种是钢管混凝土组合式塔筒。
单筒式塔筒是由钢板焊接而成的圆柱形结构，它主要用于小功率的风力发电机组。
而钢管混凝土组合式塔筒，则是由钢管和混凝土拼接而成的结构，它主要用于大功率的风力发电机组。
二、风力发电机塔筒结构设计风力发电机塔筒结构设计的主要目的是保证其具有良好的安全性、可靠性和稳定性。
为此，设计师需要考虑多种因素，如气象条件、风荷载、地震力、材料强度、结构稳定性等。
1. 风荷载由于风力发电机塔筒高度较高，因此风荷载是其设计中必须考虑的因素之一。
设计师需要根据当地气象条件和使用环境，对风荷载进行分析和计算，以确定塔筒的结构形式、尺寸及材料选择等问题。
2. 材料选择风力发电机塔筒的材料选择，对其结构设计具有重要的影响。
一般来说，塔筒材料需要具有良好的强度、韧性和抗腐蚀性。
目前，市场上主要选用的材料有钢材、钢管和混凝土等。
钢材较为常见，但也存在一些弊端，如易锈蚀、易损坏等问题。
因此，一些厂家开始采用钢管混凝土组合式塔筒，它不仅具有较高的强度，还能够有效地降低塔筒的自重以及风力荷载。
3. 结构形式风力发电机塔筒的结构形式，也是其设计中必须要考虑的因素之一。
不同结构形式，其结构特点也不同。
目前，市场上的主要结构形式有单筒式塔筒和钢管混凝土组合式塔筒。
对于小功率的风力发电机组，单筒式塔筒具有较好的适应性。
而对于大功率的风力发电机，则建议采用钢管混凝土组合式塔筒。
三、风力发电机塔筒的优化设计在风力发电机塔筒的结构设计中，优化设计是不可忽视的一个环节。
中国风电塔筒行业规模、竞争格局与发展机遇分析
中国风电塔筒行业规模、竞争格局与发展机遇分析一、风电塔筒特点与应用塔筒按材料可分为钢筋混凝土和钢结构，全钢结构塔筒自振频率较低，又称为柔塔；部分混凝土和部分钢结构称为混塔。
钢筋混凝土塔筒的主要优势在于可现场施工建造，降低运输成本，但其建设周期相对较长，安装费用较高；对于100m以上的塔筒，全钢结构柔塔具有自重轻、建造成本低的优势，塔筒高度越高，柔塔优势就越明显，但缺陷在于控制技术难度高，有可能和风轮产生共振，从而降低风塔寿命、增加事故风险。
随着塔筒技术成熟，柔塔已占据高塔筒市场主要份额。
二、中国风电塔筒行业市场现状分析根据中电联的统计口径，十一五、十二五、十三五期间我国年均新增风电装机规模分别为 6.7、19.1、31.2GW，装机中枢持续上移。
与此同时，国内风电行业的过往发展呈现出明显的周期性。
据统计，2016年我国风电塔筒行业收入规模为216.46亿元，截至2020年增长至480.58亿元，2016-2020年CAGR为22.1%，其中陆上风电塔筒收入规模为441.21亿元，海上风电塔筒收入规模为39.37亿元。
塔筒（也称塔架）必须具有足够的抗疲劳强度，能承受风轮引起的振动荷载，包括启动和停机的周期性影响、突风变化、塔影效应等。
塔架的重量占风电机组总重的1/2左右，其成本占陆上风电建设成本的10%左右，占海上风电建设成本5%左右。
2020年风电塔筒生产原材料成本占厂商成本的比重达到80%以上，而钢材占比57%。
生产完成后，塔筒制造商将塔筒装车运输销售，由于塔筒体积较大、重量较重，运输较为困难，运费成本占比仅次于原材料成本，占生产成本的7%左右，在机械行业中属于非常高的占比。
三、塔筒上下游产业链与生产流程分析风电塔筒产业链上游包括法兰、钢板、油气与内附件及外购件等原材；上游领域由包括风电机组、风电支撑基础以及输电控制系统等，因其生产技术性较强，多由中游的风电整机厂商或风电场施工商向专业生产商定制采购。
预制风电混凝土塔筒领域技术研究报告
预制风电混凝土塔筒产业领域技术研究报告一、风电混凝土塔筒产业领域概况根据全球风能理事会（GWEC）统计，2013年全球风电装机新增35.467GW，2022年全球风电新增达到77.6GW，其中陆上风电装机68.8GW，到2050年，年新增市场达到208GW，累计市场容量达5,806GW。
我国风电场建设始于20世纪80年代，在其后的十余年中，经历了初期示范阶段和产业化建立阶段，装机容量平稳、缓慢增长。
自2003年起，随着国家发改委首期风电特许权项目的招标，风电场建设进入规模化及国产化阶段，装机容量迅速增长。
特别是2006年开始，连续四年装机容量翻番，形成了爆发式的增长，风电累计装机容量占全球比重从2000年的约2%增长至2019年的约36%，远超过全球平均水平，已成为全球风力发电规模最大、发展最快的市场。
据GWEC估计，2022—2027年中国新增风电装机量占全球新增风电装机量的比重将始终保持在40%以上，到2026年中国风电年新增装机将超过60GW，其中陆上风电超过50GW。
前瞻预计，2027年中国风电新增装机规模进一步提高至66GW左右，2023—2027年新增装机容量复合增速约5.64%。
苏州混凝土水泥制品研究院有限公司2016开始依托《预制拼装式混凝土风电塔架工程化关键技术研究开发》项目开展预制混凝土风电塔筒相关研究，目前已完成C80、C95级超早强自密实风电塔筒管片制备成套技术研究、超高性能混凝土（C150级）风电塔筒管片制备成套技术研究、C80、C95级超早强自密实风电塔筒管片拼装用水泥基预混料成套技术研究，依托公司研发技术，建成140 m～170 m 级混凝土塔筒40套以上，累计混凝土用量超30000 m³。
2023年10月公司研发的采用超高性能混凝土（UHPC）技术生产的风电塔筒，成功应用于“风领新能源180米风机-涟水巨石风电项目”。
这是全球范围内UHPC150塔筒首次投入工程化应用，实现了我国风电行业在风机塔筒稳定性和安全性设计上的又一次飞跃。
大规模海上风电柔性直流输电技术应用现状和展望
结论与展望
本次演示通过对海上风电并网控制策略的研究，提出了一种基于柔性直流输 电系统的控制策略。该策略具有提高并网效率、增强适应性等优势，为海上风电 并网提供了新的解决方案。通过仿真和实验验证，策略在有功功率控制、无功功 率控制和稳定性控制等方面均表现出良好的性能。然而，该策略仍存在一定的局 限性，未来研究可针对以下几个方面进行深入探讨和完善：
2、海上风电并网技术
海上风电并网技术主要包括同步发电机组和电力电子变换器两种方案。同步 发电机组通过齿轮箱将风力发电机组的动力转化为电能，再通过变压器升压后接 入电网。电力电子变换器则直接将风力发电机组的电能转化为直流电，然后通过 逆变器转化为交流电并入电网。
三、存在的主要问题和不足
1、海上风电输电技术
一、研究背景与意义
海上风电作为一种清洁、可再生的能源，具有巨大的发展潜力。然而，海上 风电的输电与并网技术相较于陆上风电更加复杂。如何实现大规模海上风电的高 效、安全输电与并网，对于推动海上风电产业的发展具有重要意义。
二、大规模海上风电输电与并网 关键技术研究现状
1、海上风电输电技术
目前，海上风电输电技术主要涉及电缆输电和柔性直流输电两种方式。电缆 输电具有传输容量大、损耗小等优点，但电压等级受到限制，适用于近海风电场。 柔性直流输电则具有灵活性高、可靠性好等优点，适用于远距离、大规模海上风 电输电。
1、有功功率控制方面：通过对风电机组的有功功率进行精确控制，策略可 以有效提高风电场的输出功率和稳定性；
2、无功功率控制方面：策略通过调节机组的无功功率，可以有效提高电网 的稳定性，降低运行成本；
3、稳定性控制方面：通过对整个风电场进行建模和控制，策略可以显著提 高电网的稳定性，增强其对复杂环境的适应性。
风电技术创新如何推动海上风电规模化发展
风电技术创新如何推动海上风电规模化发展在全球能源转型的大背景下，海上风电作为一种清洁、可再生的能源形式，正逐渐展现出巨大的潜力。
而风电技术的不断创新，无疑是推动海上风电规模化发展的关键力量。
首先，叶片技术的创新是提升海上风电效率的重要一环。
叶片是风力发电机捕获风能的关键部件，其设计和制造技术的进步直接影响着风能的转化效率。
随着材料科学的发展，新型复合材料的应用使得叶片更加轻盈、坚固且耐腐蚀性强。
更长、更高效的叶片设计能够增加扫风面积，从而捕获更多的风能。
同时，先进的空气动力学研究让叶片的外形更加优化，减少了风阻，提高了风能的利用效率。
其次，发电机技术的创新为海上风电规模化发展提供了强大的动力支持。
直驱式和半直驱式发电机的出现，减少了传动部件，降低了能量损耗和维护成本。
大容量的发电机能够提高单机发电功率，减少海上风电场中风机的数量，降低建设和运维成本。
而且，智能控制技术的应用使得发电机能够根据风速和风向的变化实时调整工作状态，实现最优的发电性能。
再者，海上风电的基础和塔架技术的创新也至关重要。
由于海上环境复杂，风浪、海流等因素对基础和塔架的稳定性提出了更高的要求。
新型的基础形式，如单桩基础、导管架基础和浮式基础等不断涌现。
单桩基础适用于浅海区域，施工相对简单；导管架基础则在中等水深区域具有较好的稳定性；浮式基础为深海风电开发提供了可能。
塔架的设计也在不断改进，以适应不同水深和海况，同时提高结构的强度和可靠性。
另外，储能技术的创新对于海上风电的规模化发展具有重要意义。
由于风能的间歇性和不稳定性，储能系统能够将多余的电能储存起来，在需要时释放，从而提高电力供应的稳定性和可靠性。
新型的电池技术，如锂离子电池、液流电池等，在能量密度、充放电效率和使用寿命等方面不断取得突破。
同时，储能系统的管理和控制技术也在不断优化，实现了与海上风电的高效协同运行。
海上风电的运维技术创新也是不容忽视的。
随着海上风电场规模的不断扩大，高效的运维管理成为降低成本、提高发电效率的关键。
风电并网新技术——柔性直流输电详解
风电并网新技术——柔性直流输电详解“通俗地讲，在现有的电网中使用了柔性直流输电系统，相当于在电网中接入了一个阀门和电源，它不仅可以有效地掌握其上面通过的电能，隔离电网故障的集中，而且还能依据电网需求，自身快速、敏捷、可调地发出或者汲取一部分能量。
”中国电科院贺之渊博士介绍道，“这对优化电网的潮流分布，增加电网稳定性，提升电网的智能化和可控性，都具有肯定的作用。
”从技术上来说，柔性直流输电是以电压源换流器为核心的新一代直流输电技术，其采纳最先进的电压源型换流器和全控器件，是常规直流输电技术的换代升级。
相比于沟通输电和常规直流输电，在传输能量的同时，还能敏捷地调整与之相连的沟通系统电压。
具有可控性较好、运行方式敏捷、适用场合多等显著优点。
沟通并网的技术瓶颈目前，使用沟通并网是绝大多数风电场并网的选择。
但是风电场通过沟通并网目前普遍存在一些技术瓶颈：首先，使用沟通并网需要风电场和所连接的沟通系统必需严格保持频率同步，而风机对并网处沟通母线电压波动较为敏感。
现有运行阅历表明，沟通系统电压波动是风机退网的主要缘由之一。
其次，在沟通系统发生故障的状况下，风电场的稳定运行往往需要在母线出线端加装无功补偿装置，从而提高风场的故障穿越力量。
但这样一来加大了风电场投资，另外补偿装置对风机的最大风能捕获及风机掌握器本身，都有可能造成不利影响。
最终，对于海上风电场来说，假如使用沟通电缆连接，当电缆长度超过肯定数值后，需要很大的感性无功补偿装置，尤其是对于距离岸边较远的风电场来说，在线路中间进行无功补偿几乎没有可能。
而使用柔性直流输电电缆理论上没有距离限制，所以当超过肯定的等价距离后，一般大于50~100千米，使用直流并网是最合理的选择。
常规直流输电存问题常规直流需要所连沟通系统供应换相电压，比较简单发生换相失败的故障，这对于风电场来说大大降低了其平安稳定运行的力量。
常规直流在传输同样容量的功率时，比沟通和柔性直流输电方案的占地面积要大得多(两倍以上)，因此不适合风电场使用。
风电机组混凝土-钢混合塔筒技术现状与发展趋势
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风电场塔筒施工技术要点
风电场塔筒施工技术要点随着可再生能源的重要性日益凸显，风力发电成为其中的重要组成部分。
在风力发电场中，塔筒的施工是其中的关键环节之一。
塔筒是风力发电机组的支撑结构，其质量和稳定性直接影响着风力发电机组的运行效果。
在风电场塔筒的施工过程中，有一些关键的技术要点需要注意。
首先，塔筒的材料选择至关重要。
塔筒要求结构强度高，同时又要轻量化。
常见的塔筒材料有钢结构、混凝土和复合材料等。
钢结构是目前应用最广泛的材料，其优点是强度高、耐候性好。
而混凝土以及复合材料更适用于大型风电场中，其制作比较复杂，但耐久性更好。
其次，塔筒的施工过程中需要注意施工平稳和安全。
风电场塔筒一般较高，施工过程中需要保证施工平稳，防止倾斜和坍塌。
为此，在塔筒施工过程中，需要对场地进行充分的勘测和准备工作，确保地基能够承受塔筒的重量。
同时，施工中要做好平衡调整，采取合适的加固措施。
另外，塔筒的质量控制也是十分重要的。
塔筒是整个风力机组的重要组成部分，其质量关系到风力发电机组的使用寿命和安全性能。
因此，在施工过程中，要严格控制材料的质量，确保砼的配比准确，钢材的焊接牢固，以及其他关键构件的质量和尺寸符合要求。
同时，要进行合理的检测和试验工作，保证塔筒的质量和稳定性。
此外，风电场塔筒的施工中还需要注意施工环境的保护。
风电场一般位于草原或海域等环境脆弱地区，施工过程中要严格遵守环境保护的相关规定，做好土壤的保护，减少对自然环境的破坏。
此外，也要合理规划施工工程，减少对当地居民的生活和生产的影响。
最后，塔筒施工完成后还需要进行质量验收和安全检测。
质量验收是确保塔筒施工成果符合要求的重要环节，要对塔筒的质量和尺寸进行检测，确保各项指标达到设计要求。
安全检测是为了保证风电场的安全运行，检测塔筒的稳定性和耐久性，以及其他关键部位的安全性能。
总之，风电场塔筒的施工是风力电站建设过程中的重要环节。
塔筒的质量和稳定性直接关系到风力发电机组的运行效果和使用寿命。
防止风电机组柔性塔筒涡激振动措施
防止风电机组柔性塔筒涡激振动措施1、使用柔性塔筒风电机组吊装需预测吊装期间风速，不得超过厂家规定；达到厂家规定高度后使用缆风绳和扰流条。
吊装过程准备充分，最后一节塔筒与机舱必须同时吊上，避免无机舱长时间放置。
2、机舱安装后塔筒扰流条保持安装，并使用机舱缆风绳。
如存在风轮无法及时吊装，在此期间需要每天派人巡视机组扰流条及缆风绳安装情况。
3、风轮吊装结束后执行变桨抗涡，将三支桨叶角度分布设置为厂家规定角度，并拍照确认叶片在空中的姿态。
吊装人员在离开风机前确认叶片保持在抗涡激角度，叶片角度正确。
在执行变桨抗涡激操作成功后，才允许拆除塔筒扰流条和机舱缆风绳。
吊装完成后应尽快将液态阻尼器正确就位。
4、运行风电机组掉电后，应在监控系统上确认风机是否进入变桨抗涡激模式；优先对出现通讯中断、或者报出未进入抗涡激模式的风机就地检查确认是否存于抗涡激模式，风机断电后所有机位100%目视巡检。
针对掉电后未进入抗涡激的风机，应尽快使用发电机供电完成手动变桨抗涡激操作。
5、风电机组就地维护和检修时，应手动将风机置于变桨抗涡激状态，变桨功能受限时，可以手动偏航对风抑制涡激。
叶片螺栓维护过程中发现振动过大，应在确保两支桨叶在安全位置的情况下，将作业中的桨叶手动变桨至零度。
6、风电机组发生安全链故障，应优先快速恢复安全链故障，或手动偏航抗涡、手动变桨抗涡。
变桨系统故障时，如果振动过大，可在两支叶片在>85 度的情况下，将任一可控桨叶手动变桨至0 度，激活变桨抗涡；如果三支桨叶均不受控，执行手动偏航对风操作，待振动减小后再进入轮毂执行手动变桨抗涡。
7、不拆除叶轮更换大部件时，首选主控变桨抗涡策略；主控变桨抗涡策略不可用时，使用手动偏航对风+机舱缆风绳抗涡策略；在风轮锁锁定的情况下，使用变桨抗涡激方案，应确保0°桨叶角需处于风轮水平线以上。
8、叶片更换时首选机舱缆风绳或塔筒缆风绳抗涡策略，缆风绳方案受限时可采用扰流条方案。
风力发电机组混凝土塔筒施工质量控制
风力发电机组混凝土塔筒施工质量控制摘要：风力发电机组是将风能转化为电能的一种装置，主要有叶片、轮毂、机舱及塔架组成，随着这些年单机容量不断增大，叶片、轮毂、机舱重量以及承受的荷载也随之增大，对现在主流的钢制塔架的考验越来越大，随着市场的需求，混凝土塔筒应运而生，作为一种尝试，考虑到混凝土浇筑技术的成熟，易操作，节省人工及安装费用，混凝土塔筒越来越被大型风电机组青睐。
文章以广东韶关乳源大布风电场项目为例，对风力发电场混凝土塔筒质量控制进行论述，目的是希望在今后的混凝土塔筒施工过程中能起到参考和借鉴的作用。
关键词：风力发电机组；混凝土塔筒；质量控制一、项目简介广东韶关乳源大布风电场项目位于广东省韶关市乳源县大布镇，安装单机容量2.0MW的风力发电机组20台，本工程混凝土工程主要有风机圆形独立扩展基础、塔筒混凝土、箱变基础以及升压站建筑物基础及梁板柱。
如下图所示：二、混凝土塔筒施工注意事项（1）原材料及配合比选择为确保混凝土的原材料符合浇筑要求，直接抽取山塘水，山塘水经检验化验可满足砼拌和要求；统一采用海螺P.O52.5硅酸盐散装水泥，拌和楼设2个80t水泥罐；C15、C40混凝土采用英德浛洸镇沙场生产的卵石，粒径为5-10mm、16-31.5mm，C60混凝土采用乳源大桥镇石场生产的连续级配花岗岩碎石；细骨料：采用英德浛洸镇沙场生产的机制砂；采用不低于Ⅱ级粉煤灰，拌和站设1个100t煤灰罐；外加剂：本工程采用JB-ZSC缓凝型减水剂。
配合比参照了同期同类型的配合比，并做好对于试验件的检测，确保配合比符合施工强度要求。
为满足混凝土浇筑需要，在1号测风塔西侧设置的全自动1000L强制式搅拌机拌合站集中拌制，拌和楼固体料由电子秤称量、外加剂和水由流量计计量。
（2）混凝土浇筑注意事项由于山地风电机组机位较为分散，应熟悉风电场内各机组机位，计算集中拌合系统与各机位之间的距离，风机承台基础分为扩展基础及抬高基础（塔筒）两部分。
大型风电项目钢混塔筒综合建造技术
大型风电项目钢混塔筒综合建造技术发布时间：2023-02-01T03:38:24.664Z 来源：《建筑实践》2022年18期作者：王昭庆[导读] 在功率和轮毂高度逐步提高的形势之下，对传统钢塔筒必须显着增大截面壁厚与直径以达到设计要求。
王昭庆中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司福建省福州市 350003摘要：在功率和轮毂高度逐步提高的形势之下，对传统钢塔筒必须显着增大截面壁厚与直径以达到设计要求。
这样不仅使用钢量剧增，而且在运输和加工中也造成很大困难。
为了在不显著提高塔筒成本的前提下增强塔筒受力性能，提出钢混塔筒设计方案。
鉴于此，本文主要分析大型风电项目钢混塔筒综合建造技术。
关键词：大型风电项目；钢混塔筒；建造中图分类号：TP242 文献标识码：A1、引言近些年来，在我国能源结构调整的背景下，风力发电项目得到了快速的发展。
但是不同地理区域自然风速风压差异较大，并且近地面风力不够稳定，风能资源受限，制约着风力发电效率。
为促进发电量，增加经济效益和获得更加稳定的风能，在一些风速风压略低的区域，甚至要达到150m~160m，以满足机组发电的需求。
但超过100m全钢制塔架受长年风力动摇，抗疲劳度明显降低，致使塔架寿命大大缩短。
2、风电塔筒设计要求陆上塔筒的设计需要从五个维度来评估，它们分别是安全，适用，经济，环保，美观。
塔筒所承受的荷载主要来自3个方面：首先是上方机舱，轮毂和叶片的重力荷载；其次是风机旋转过程中气动推力所形成前、后向弯矩，前向弯矩检验塔筒底部和机位基础连接、塔段之间法兰对接螺栓、塔节之间焊接环缝；风荷载作用在塔筒上需减小风扫过塔筒后形成窝激振动的作用。
所以塔筒设计要求具有足够刚性及结构强度。
塔筒作为一种符合风机工作要求的结构性装备需要结合风机荷载要求及应用场景进行适用性判定。
一方面风机大型化发展趋势，单机组功率增加要求较大风轮直径所带来较大扫风面积要求较高塔筒支撑。
另一方面，为更好地改善风资源利用情况，风能开发需深入中低风速区域，并与之高切变特点相适应，同时还需较高塔筒。
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评审委员会主任委员签字
大功率机组叶轮直径大，转速低，这就导致激励频率1倍频和3倍频均较低。塔筒高度增加会导致刚度降低，系统频率减小，按以往设计，需保证在机组运行区间内系统频率介于1倍频和3倍频之间，并尽量远离1倍频和3倍频，以避免出现共振。这样设计出来的塔筒重量大成本高，针对此问题，本成果致力于研究一种方法，使机组可以采用制造成本低、轻量化设计的塔筒，即柔性塔，并能保证机组不会产生共振。该成果能大大降低塔筒成本，具有良好的经济效益。
随着风电技术的成熟，市场竞争也在加剧，风电机组的成本优化需求越来越高，这就对塔筒的成本控制提出了更高的要求。而本成果提出的柔性塔筒技术可大幅降低塔筒的制造、运输、安装等成本，使得塔筒成本占整个风电机组成本的比重下降，从而提高风电机组的竞争力。在大型风电机组的推广中，柔性塔筒相对普通塔筒经济效益具有显著优势，因此具有广阔的市场前景。
0.900
0.865
塔筒疲劳安全因子
0.857
0.886
塔筒底部直径
4.7
4.3
塔筒重量（吨）
279.5
257
通过上表可以看出，采用HH90柔性塔筒与原设计方案相比，频率降低了11%，安全裕度均有所减小，重量减轻22.5吨，单台塔筒的综合制造成本将降低25万以上。塔筒直径由4.7米降到了4.3米，对运输道路的限制降低，此项优化对于一些山区及一些狭窄路面运输尤其重要，使一些运输道路由不可能变成了可能。
附表1：
电力建设科学技术进步奖申报书
申报成果名称柔性塔筒技术在大型风电机组中的推广
申报单位(公章)
华锐风电科技（集团）股份有限公司
申报时间2015-03-15
中国电力建设企业协会制
成果名称
柔性塔筒技术在大型风电机组中的推广
主要完成单位
华锐风电科技（集团）股份有限公司
主要完成人
李力森万保库陈永军刘庆郭君海
推广应用情况及前景简介
柔性塔筒技术已在多个机型上应用，尤其是在大功率机组的塔筒设计上，如SL3000/113-HH90、SL5000/128-HH100、SL6000/155-HH110等机型,其中SL3000/113-HH90机组的柔性塔筒已批量投产，SL5000/128-HH100机型样机已投运，机组运行状态良好，各项性能指标均满足要求，无过大振动出现，深受各项目用户好评。截至目前，本成果已装机约300台，实现工业产值40亿元。
本成果与同类先进成果技术指标比对分析情况简述
以叶轮直径113米，轮毂高度90米的3兆瓦风电机组SL3000/113-HH90为例，将其塔筒原设计与柔性塔筒的方案进行参数对比如下：
方案比较
HH90原设计方案
HH90柔性塔筒
系统一阶频率（Hz）
0.31
0.276
塔筒屈曲安全因子
0.657
0.725
塔筒强度安全因子
2、机组振动控制策略。柔性塔筒刚度相对较小，系统频率低并可能与激励频率1倍频相交，此时需采取相应措施防止机组产生共振，通过调整控制策略，变桨和发电机电磁扭矩调整，可以使机组快速通过共振转速，从而避免了共振出现；
3、增加塔筒振动阻尼，可以使机组振动快速衰减，从而降低系统振动的振幅；
4、振动实时监测，通过增设加速度传感器，实时监测振动数据，并反馈控制系统，如出现振动过大，将触发安全链停机，保护机组安全。
必要的图表及照片
注：1.图表按DWG格式；
2.照片按jpg格式。
序号
部件
单位
数值
1
塔筒基本技术数据
1.1
设计厂家/型号
Sinovel/SL3000/113
1.2
极端（生存）风速（3秒最大值）
m/s
52.5
1.3
生存环境温度
℃
-45℃～+45℃
1.4
运行环境温度
℃
-30℃～+45℃
1.5
设计寿命
年
20
证书需求数量
联系人
手机
电话
邮箱
传真
地址
邮编
申报奖项等级
研制起止时间
本成果主题词
风力发电机组、柔性塔筒、轻量化
成果的主要用途、技术原理简介
随着风电技术的不断发展，更大的叶轮直径和更高的塔筒已成为风电发展的主要趋势，兆瓦级风力发电机组的塔筒高度一般都在数十米以上，甚至超过一百米，随着高度的上升，塔筒的制造成本大幅增加。
1.6
塔筒高度
m
87.7
1.7
塔筒分段
段
4
1.8
塔筒总重
t
257
1.9
基础形式
基础环
1.10
法兰材料及制作形式Q345 Nhomakorabea/整体锻造
1.11
钢板材料
Q345E
2
塔筒详细参数
2.1
钢板重量
t
232.6
2.2
法兰重量
t
24.4
2.3
塔筒总重
t
257
本成果获何种奖励
申报单位评审意见
申报单位公章
年月日
附表2：
经济效益和社会责任
评审总得分
主、副审人评审意见（应有定性、定量简要描述）：
主审签字：副审签字：、
专业组评审意见（需有明确的推荐意见）：
1、建议通过科技进步奖评审
2、建议推荐获奖等级（关键技术未通过评审，且无专利，不得推荐一等奖）
3、建议雷同科技成果，一家申报，联合署名
4、建议整改后重新申报
5、淘汰
专业评审组组长签字
电力建设科学技术进步奖评审表
（年度）
科技成果名称：专业评审编号：
申报单位
主要完成
单位
主要完成人
关键技术评述：
序号
评审内容
评审结果
优良
（8～10分）
一般
（5～8分）
较差
（0～5分）
1
正确性
2
关键技术先进性
3
成熟可靠性
4
原理科学性
5
流程合理性
6
应用广泛性
7
节能减排合规性
8
文本结构逻辑性
9
申报资料完整性
10
经济及社会效益情况
近年全球能源需求紧迫，风力发电技术迅速发展，由原来的小型风力发电机组发展为现有的兆瓦级大型风力发电机组，风电设备也逐步大型化，造成风电设备的制造、运输、安装等许多现实问题。其中，塔筒是风力发电机组的主要承重结构，为机组提供所需的设计高度，发电机功率的增加使得机舱与叶片的总重量增加，设计高度增加，最终塔筒的直径、高度和重量有很大增加，这样带来了塔筒制造、运输及安装工艺和成本问题。
关键技术和创新点概述
本成果在柔性塔筒技术和振动控制策略方面取得创新，具体如下：
1、塔筒结构优化及轻量化设计。考虑地基刚度、塔筒质量分布、塔筒结构尺寸、机舱及叶轮主要部件的重心分布等因素，通过专业软件对系统频率进行计算，在其他因素不变的前提下，通过调整塔筒直径、壁厚等结构参数，优化塔筒重量，降低制造成本；