国内首个140米混塔+3MW大容量风机吊装，中东南高塔筒大型化成趋势

风能专委会CWEA 2022-08-02

近期，国内首个140米混塔塔架承载3MW级风机山东单县东沟河风电项目完成吊装。项目规划装机50MW，采用15台明阳智能MySE3.2-145风机，全部采用金海股份制造的140米高的混塔方案，下部混凝土段高108米，上部钢塔段高32米。

山东单县东沟河风电项目吊装现场

随着我国风电市场重心从“三北”往中东南部地区的转移，对应中东南部地区风资源低风速、高切变特点，需要有独特的开发技术和开发模式。据测算，当风切变大于0.15以上时，高塔架具有明显经济性优势。在0.3风切变条件下，塔架每增高20米，能增加约200等效利用小时数。因此，提升塔架高度，配合大容量长叶片风电机组，成为中东南部开风资源利用的重要方法之一。

由明阳旗下北京洁源新能投资有限公司投资建设的山东单县东沟河风电项目，采用140米高塔筒方案，项目年平均利用小时数比采用120米塔筒方案提升208小时。金海股份研发的140米全预应力混塔塔架方案，相比柔性钢塔，整体结构刚度大，阻尼系数大，可保证机组在安装以及全寿命运行周期内机组振幅小，保障叶轮系统迎风角度稳定，提升发电量，并降低运维成本。

金海采用国内首创的薄壁全预应力高强度混凝土高塔技术相比传统塔架，可将综合建造成本降低30%。自适应高精度混凝土钢模板技术的研发，提高了3倍混凝土预制件生产效率。另外，采用模数化可互换性塔筒设计技术可简化设计流程，减少筒节60%以上的模板设计及制造时间。

在塔架高度提升的同时，采用更大功率机组，是平价风电时代摊薄单位建设成本、降低度电成本最有效的途径。我国“三北”地区大基地新建项目基本以3.X-4.XMW机型为主流。2019年国电投乌兰察布风电基地一期600万千瓦平价示范项目的最终投标机型中，4MW以上占比69.2%。5个标段最终中标的8种机型中，最低功率3.4MW，最高为5.6MW，平均容量4.2MW，一举将三北基地平均单机容量突破4MW。

中东南部地区陆上风电招标项目，也多从2.0MW进入到3.0MW时代。三峡安徽省潘集区黑河50MW风电项目要求采用3.X机型，塔筒高度不低于130米，2020年5月15日，明阳智能以第一候选人中标；5月12日，大唐普格甘天地二期风电场首批试验风机采购公示，拟采购安装金风2台GW140/3400机型、东气1台DEW-D3500-148机型和1台DEW-D4000-148机型、明阳2台MySE3.2-145机型、海装2台H146-3.4机型，上述机型单机容量全部超过3MW，叶轮直径全部超过140米。

据统计，全球在运营的混凝土塔架数量已超过 3000 台，随着高塔筒需求的增加，混凝土塔架具有的一些优势逐渐显现，其市场份额也会逐步增加。低风速、高切变的特点，决定了高塔筒+大型风电机组+大叶片成为中东南部地区迎接全面平价时代的必然趋势。CWEA

参考信息

2020年1月，金风科技旗下钢混塔架业务公司北京天杉高科风电科技有限责任公司凭借其140米混凝土塔筒设计及施工关键技术，作为《低风速高切变风电资源关键技术研究及应用》的重要子课题，获得了国家5A级协会中施企协颁发的2019年度工程建设科学技术奖一等奖。金风科技采用的是超高（55m）预制装配式预应力混凝土塔筒+85米钢制塔筒组合结构设计技术，提出“场外10+6分段预制、分片/段运输、场内半环拼缝、90°错缝吊装”的混凝土塔筒新方案，发明由底模、内外模、端模、顶模及支撑系统构成的钢模具，研发风电塔筒的空心基础结构，开展半环对拼实验、预应力张拉试验，确保了结构设计的可靠性和安全性。

金风140米混凝土塔筒设计及施工关键技术在众多项目中得以成功应用

Tom Fish@pexels

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