一、基本情況

預(yù)應(yīng)力構(gòu)架式鋼管風(fēng)電塔是青島華斯壯能源科技有限公司依托同濟(jì)大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司研發(fā)的新式風(fēng)電塔架。本塔架技術(shù)使塔架高度提升，可以更好地利用風(fēng)資源，增加發(fā)電有效時數(shù)，提高發(fā)電效率；同時這項(xiàng)技術(shù)采用四點(diǎn)式承重分布，大大降低了對塔下農(nóng)作物種植或塔下植被的影響，減少了鐵塔實(shí)際占地面積，大大節(jié)約了土地資源。

現(xiàn)階段本產(chǎn)品技術(shù)設(shè)計(jì)已通過了北京鑒衡認(rèn)證中心認(rèn)證，涉及的技術(shù)申請了國家和國際專利20余項(xiàng)。目前160米全球最高預(yù)應(yīng)力構(gòu)架式鋼管風(fēng)電塔樣塔已于2020年9月28日在山東省菏澤鄄城縣實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。

(資料圖片僅供參考)

鄄城縣160米預(yù)應(yīng)力構(gòu)架式鋼管風(fēng)電塔實(shí)物照片

二、主要做法

（一）基本思路及方法

基于企業(yè)精益研發(fā)技術(shù)體系，引入產(chǎn)品全生命周期理念，在產(chǎn)品研發(fā)過程中，綜合考慮環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源、節(jié)約能源等方面，通過拓?fù)鋬?yōu)化、形貌優(yōu)化等分析設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品整體的結(jié)構(gòu)最優(yōu)、重量最優(yōu)、壽命最優(yōu)、環(huán)境影響最低、節(jié)約用地最多等技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢，形成技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化的精品制造工程。

預(yù)應(yīng)力構(gòu)架式風(fēng)電塔塔身采用全鋼結(jié)構(gòu)，全塔身或塔身底部設(shè)計(jì)為構(gòu)架，塔身結(jié)構(gòu)分為構(gòu)架式塔架和錐臺形塔筒兩部分，中間由過渡段連接。構(gòu)架塔段可采用四邊形、六邊形或八邊形等，分別對應(yīng)不同形式的轉(zhuǎn)換過渡段。

四邊形全鋼構(gòu)架塔組成示圖

（二）本塔架特點(diǎn)和優(yōu)勢

1.節(jié)地優(yōu)勢明顯。相較傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，該結(jié)構(gòu)底部采用四個小型基礎(chǔ)，單個露出面積不足1.5平米，四個實(shí)際占地只有6平米。底部架空不影響農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)。

塔架底部空間圖

2.適應(yīng)性強(qiáng)。適用于跨河道，跨水塘建設(shè)；適合農(nóng)田應(yīng)用，并不影響農(nóng)業(yè)機(jī)械化耕種；適合跨道路建設(shè)，底部車輛通行不受阻礙；適合山地等不平整地面，獨(dú)立基礎(chǔ)可分開澆筑而不必要平整山頭；適合分散式和集中式風(fēng)場，運(yùn)輸及吊裝更靈活。

3.成本低，效益高。比同高度傳統(tǒng)風(fēng)塔綜合成本直接降低10-30%，并增加發(fā)電量3-8%。

三、節(jié)地效果

傳統(tǒng)塔架基礎(chǔ)，直徑20米，露出地面部分直徑7米，占地面積約33平方米。預(yù)應(yīng)力構(gòu)架式塔架（160米風(fēng)塔）。塔下基礎(chǔ)四腳外邊長30.5米。每個塔腳5×5米、外露部分1.2×1.2米，占地面積約6平方米。與傳統(tǒng)塔架相比，單塔節(jié)地面積27平方米。

傳統(tǒng)塔架與預(yù)應(yīng)力構(gòu)架式塔架對比圖

四、應(yīng)用前景

該技術(shù)適用風(fēng)電行業(yè)，尤其是中東部和南方的低風(fēng)區(qū)地區(qū)，可以得到廣泛的推廣應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力構(gòu)架式鋼管風(fēng)電塔的應(yīng)用推廣，按每年建設(shè)10000臺計(jì)算，可以為國家節(jié)約土地約27公頃，可節(jié)約混凝土200萬立方，更有利于減排。該技術(shù)的使用，推動了清潔能源的利用，更好地推動了社會效益和生態(tài)效益。

該技術(shù)創(chuàng)新可以在新能源和可再生能源領(lǐng)域廣泛使用，無論在分散式和集中式風(fēng)場中都可以加以靈活運(yùn)用。實(shí)現(xiàn)了風(fēng)能深度開發(fā)利用，降低了建設(shè)成本，是清潔能源有效利用的又一例證。

聯(lián)系人：王同華

關(guān)鍵詞： 占地面積 農(nóng)業(yè)機(jī)械化 同濟(jì)大學(xué)