“這是今年9月份即將安裝在膠州的塔架，共有19臺，其中一臺安裝在里岔鎮(zhèn)的高170米，將是全球最高的構(gòu)架式鋼管風塔。”近日，科技日報記者走進青島華斯壯能源科技有限公司(以下簡稱“華斯壯”)，正在車間查看生產(chǎn)進度的該公司總經(jīng)理王同華介紹，“華斯壯”車間正在生產(chǎn)的風力發(fā)電設(shè)備是青島金膠州資產(chǎn)經(jīng)營有限公司投資的，總額約為6.12億元，是山東省第一個分散式成批量風電項目。
青島金膠州資產(chǎn)經(jīng)營有限公司副總經(jīng)理孫健介紹，膠州市位于山東省東部，地勢平坦開闊，風力長期大于5級，低風速風能資源非常豐富，發(fā)展風電能源，可減少煤炭等能源消耗。
“這是中國風電產(chǎn)業(yè)一項創(chuàng)舉和突破。”王同華說。“華斯壯”作為一家膠州本土企業(yè)，與同濟大學等一流科研院所合作，在馬人樂教授的技術(shù)指導(dǎo)下，研發(fā)了預(yù)應(yīng)力構(gòu)架式鋼管風電塔，2020年1月在山東菏澤鄄城成功吊裝全球首座160米預(yù)應(yīng)力鋼管風電塔，并于2020年9月28日并網(wǎng)發(fā)電，填補了當時風電行業(yè)國內(nèi)外空白。這個全球最高的構(gòu)架式鋼管風塔項目今年11月30日即可并網(wǎng)收益，以每度電0.52元計，預(yù)計年滿負荷運轉(zhuǎn)時間2800小時，年均發(fā)電量約為32120萬度，毛收益約為1.67億元，約6年時間可回收成本。風塔壽命20年，剩余14年都可以盈利。
常見的風塔是圓形塔筒，高度一般在120到140米，但因為是柔性塔，容易形成共振。“華斯壯”現(xiàn)在設(shè)計出的這種形式是構(gòu)架式，四個角通過下部塔身承載力更強，解決了焊接疲勞問題，可以有效地避免共振。這項擁有20余項國家和國際專利的技術(shù)，可以大幅提升塔架高度，能更好地利用風資源，增加發(fā)電有效時數(shù)。
只有站得更高，才能獲得更多的能量。160米高相當于53層樓，年發(fā)電小時數(shù)可以達到2800到2900，風再好的地方甚至可以達到3000，就使更多平原地區(qū)可以實現(xiàn)經(jīng)濟性開發(fā)。在成本上，構(gòu)架式風塔在提高壽命的同時節(jié)約了近兩成鋼材，與140米塔筒進行比較，可節(jié)省100萬元，比同高度傳統(tǒng)風塔綜合成本直接降低10—30%，并增加發(fā)電量3%—8%。
一座座高高聳立的風電塔，在為城鄉(xiāng)居民和工礦企業(yè)源源不斷輸送清潔能源的同時，其一塊塊的占地也讓業(yè)內(nèi)人士頭痛不已。而“華斯壯”的創(chuàng)新技術(shù)，則成為清潔能源不與民爭地的創(chuàng)新者。
圓形風電塔架埋深較淺，所占地范圍不能繼續(xù)耕種，需要辦理土地征收，耗時長，大概兩三年時間。而新型風電塔架可以調(diào)節(jié)塔座埋深，影響耕種面積僅為露出地面部分，地上結(jié)構(gòu)部分高大寬敞，底部設(shè)計精巧，采用四個小型基礎(chǔ)，單個露出面積不足1.5平方米，四個實際占地只有6平方米，單塔節(jié)地面積57平方米。按每年建設(shè)10000臺計算，可以為國家節(jié)約土地約57公頃，可節(jié)約混凝土200萬立方米。塔下可以跑拖拉機和收割機，不影響農(nóng)業(yè)機械作業(yè)，可以采用以租代征的用地方式，相比傳統(tǒng)風電塔架極大地節(jié)約了土地，選址布局將更加靈活，一年內(nèi)就可建成使用，風電資源潛力將得到更大釋放。
中國可再生能源學會風能專委會專家介紹，我國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。要實現(xiàn)這兩個目標，我國每年風光電裝機需要1億至2億千瓦。需要在更多地方、以更低的成本開發(fā)風能發(fā)電。預(yù)應(yīng)力抗疲勞構(gòu)架式鋼管風電塔架的技術(shù)，將使風速較小的平原地區(qū)具備更多風電開發(fā)的可能性。
用綠色技術(shù)發(fā)展綠色能源。王同華介紹，“十四五”開新局，“華斯壯”今后加強自主研發(fā)，將塔架高度繼續(xù)升至180米甚至200米以上，這樣就能更好獲取風資源，從而提高發(fā)電效率，將引領(lǐng)風電產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展，為風電行業(yè)提供更高更強更綠色的空間?，F(xiàn)在除了膠州的訂單，山東菏澤又追加了10臺，湖北還有15臺，總訂單量已經(jīng)排到了明年上半年。(本報記者 王健高通訊員 王雪妍)
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