前沿 | 钢管塔到底有没有设计约束天花板？

前沿 | 钢管塔到底有没有设计约束天花板？摩托车驾照 文 | 张子瑞 最近风电高塔的话题比较热。全钢塔筒虽然业绩比较多，但是也面临着现实的技术挑战。 众所周知，风切变越大、塔架高度越高、发电量增量越大。然而， 受陆上运输限制，传统的整

文 | 张子瑞

最近风电高塔的话题比较热。全钢塔筒虽然业绩比较多，但是也面临着现实的技术挑战。

众所周知，风切变越大、塔架高度越高、发电量增量越大。然而， 受陆上运输限制，传统的整体圆锥钢管塔必须控制直径，很难突破4.5-5米，能负荷的载荷和高度有限，塔筒高度上升存在设计约束。

据媒体不完全统计，目前市场上在运120-140米高度风机已超6000台，其中87%是全钢柔塔，13%是钢混塔筒。 尤其在140米高度，柔塔混塔比例高达98：2。（ 相关链接： 全钢柔塔为王！高塔运行业绩8台占7 ）

然而，随着风机功率、叶轮直径和塔筒高度的不断增加，塔筒受到的载荷越来越大，意味着钢板厚度要不断增加，钢塔成本会非线性上升； 增加塔筒直径可以提升承载能力并兼顾经济性，但又面临运输难题。

钢管塔如何打破设计约束的天花板？

行业面临三种新的方案——大直径分片式全钢塔（分片式）、混凝土-钢混合塔筒（混塔）以及桁架式。

混塔需要在风场附近建设预制厂，施工质量要求很高；桁架式目前市场接受度有限。 从可制造性、质量控制、运输以及最重要的制造吊装周期上看，分片式全钢塔有显著优势——分片组装可以获得更大直径、更强承载能力、更高高度，分片后运输问题也迎刃而解。

天顺风能(苏州)股份有限公司技术经理张华表示：“之前几年金风、远景主要采用120至140米柔塔，去年GE开始生产150米柔塔，166米的全钢分片塔筒结构也在进行中。”

分片式钢塔并非新鲜事物，在全球应用案例非常多。 分片式钢塔继承了全钢塔的一系列优势，进一步提升高度同时可实现轻量化，提高经济性。分片式钢塔直径变大，相当于从物理结构上提升截面刚度，而不是单纯的通过加厚钢板提升强度，所以筒壁可以实现轻量化设计。在陆上中低风速区域拥有更加广阔的应用前景。

张华介绍：“分片式钢塔和全钢柔塔前端的制造流程基本一样，不同点在于整个塔筒制造多了一个切片和装纵向法兰条的过程。涂装和防腐的时间也会稍微增加。天顺现在做的分片式业务主要来自欧洲，三片叠装到一起，减少路况对于运输的影响。”

在国内，分片式钢塔的设计也已比较完善，头部厂家均有技术储备。如何在提升施工效率和减少运维复杂度方面给出更好的解决方案，是能否大面积推广的重要影响因素。

据业内人士透露， 维斯塔斯、远景、金风等厂家在高柔塔的控制和算法上比较先进， 可以通过常规全钢柔塔或全钢分片来解决高塔的需求。而不具备该技术能力的厂商转向混塔比较现实，因为 混塔可以不依靠主机厂，由混塔供应商就可以提供全套的解决方案。（相关链接：140米高塔风机总业绩超3000台！远景能源全钢柔塔领先高塔市场 ）

谈及未来国内高塔市场格局，上海泰胜风能装备股份有限公司副总经理郭文辉表示，从塔筒制造商角度来看，目前适合中国高塔最重要的两个路线，第一是全钢分片，第二是混塔。“如果全钢柔塔技术能力好的话，我们优先主推全钢分片柔塔。混塔目前量不大，回收问题不算明显，如果真的大量上马，服役期结束后难处理，爆破拆除会造成新的污染，这也是混塔行业一个待解决的问题。”

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出品 | 中国能源报（ID：cnenergy）

编辑 |

见习编辑 | 李泽民

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