“混塔” 知多少
前言
风能作为发展潜力巨大、开发技术成熟的可再生能源,是新能源开发利用的重要能源类型。截至2025年末,我国风电累计装机6.4亿千瓦,风电装机规模持续提升。一直以来,将风能转化为电能的风电机组,均由钢制筒状塔架(简称“钢塔”)支撑。随着风电产业向大功率、长叶片、高塔筒的大型化方向升级,钢混组合塔架(简称“混塔”)应运而生,成为适配行业发展的重要新选择。
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钢塔
常见的传统风电机组,塔筒为全钢结构,整体是一体式钢制筒身,也是目前风电项目中应用已久的塔架形式。
混塔
混塔则与钢塔形成明显区别,其核心特征为钢材与混凝土的组合应用。塔筒不再是单一材质,从外观上,能看到下部与上部的材质呈现“分段”的特征。
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混塔,即塔架由钢材和混凝土共同构成的机组,其塔架系统自下而上分为三个部分:混凝土塔段、转接段、钢塔段。三段通过专业工艺紧密连接,形成支撑风机机舱与叶片的完整塔架结构。其中混凝土塔段是混塔的核心组成部分,通过装配式拼接工艺搭建而成。
通俗来讲,混凝土塔段的拼接过程类似用积木搭建锥形烟囱:先将圆锥管片拼接为单层锥体,再将多个不同锥体逐层向上叠加、固定,最终形成完整的锥筒式混凝土塔筒。后续在顶部安装转接段,衔接钢塔段,再对接机舱、装配风机叶片,一台风机的塔架与主体便组装完成。
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能成为风电行业大型化发展的重要配套装备,混塔依托的是其相较于传统钢塔风机的多重实用优势:
混塔塔架的整体结构刚度大于传统钢塔,在高切变应用场景中适配性更强,让叶轮系统的迎风角度保持精准,发电量相关指标也更稳定,提升风电项目的发电效率。
从项目全生命周期来看,能有效降低整体成本,提升经济性。
风电机组大型化后,传统钢塔的塔底直径随之增加,整段运输受道路、桥梁、限高限宽等条件限制,难度较大。而混塔的混凝土塔段采用预制管片分片生产,管片体积、重量适中,分片运输便捷。
混凝土具备良好的抗腐蚀、抗老化能力,混塔下部的混凝土塔段能有效抵御风沙、盐雾、温差等自然环境的影响,提升塔架的整体使用寿命。
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混塔的技术优势与实用价值,已在三峡能源所属山东、安徽、辽宁、河北等地的部分风电项目得到验证。以正在建设的山东莘县风电项目为例,项目总装机41.25万千瓦,分两期建设,建成后年上网电量约为8.9亿千瓦时,预计每年可节约标准煤26.2万吨,减少二氧化碳排放65.3万吨,兼具经济效益与环保效益。
从传统全钢塔架到钢混组合塔架,风电机组塔架的技术升级,是风电产业向大型化、高效化发展的必然结果,契合当下风电项目的发展需求。随着产业发展不断优化升级,混塔技术也将在更多风电项目中得到应用,成为助力我国清洁能源产业发展的重要力量。
来源 | 办公室、技术经济中心
编辑 | 张泽尧
责编 | 刘若曦
校核 | 王亚琼
审核 | 雒德宏
