液壓舉升鋼塔桿在中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義1 摘 要:液壓舉升塔桿旨在突破高空作業(yè)和采用傳統(tǒng)的大型起吊裝置的安裝方法,又能在需要檢修時(shí)利用液壓舉升裝置將塔桿放平,在地面對風(fēng)力發(fā)電機(jī)主機(jī)進(jìn)行維護(hù),十分方便安全。解決了吊車無法進(jìn)入的地區(qū)或地形,實(shí)現(xiàn)快速,安全、可靠安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的目的。毋庸置疑,液壓舉升塔桿技術(shù)的應(yīng)用是中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)發(fā)展的重大進(jìn)步。
1. 引言
由于風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源,全球風(fēng)電已發(fā)展覆蓋70 多個(gè)國家,裝機(jī)容量每年增長超過30%。2020 年全球的風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)將達(dá)到12.31 億千瓦,風(fēng)力發(fā)電量將占全球發(fā)電總量的12%。2010 年我國風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的裝機(jī)總?cè)萘扛擒S入世界第一位。
風(fēng)力發(fā)電作為一門新興產(chǎn)業(yè),不僅僅是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)而且還是一典型的投資密集型產(chǎn)業(yè),權(quán)威的統(tǒng)計(jì)證明,在項(xiàng)目建設(shè)安裝的前期準(zhǔn)備及實(shí)施安裝階段費(fèi)用占風(fēng)電項(xiàng)目總投資的25% ~ 30%。這一階段的投資主要放在了項(xiàng)目的道路設(shè)計(jì),規(guī)劃和建設(shè)上。沒有相當(dāng)?shù)燃壍牡缆?,?xiàng)目所需裝備和大型起吊設(shè)備安裝設(shè)施就無法進(jìn)入現(xiàn)場,當(dāng)然項(xiàng)目也無法實(shí)施。由于氣象條件的特殊原因,風(fēng)電場又往往選擇在風(fēng)資源豐富的山口,山頂和傍水的偏遠(yuǎn),荒涼地帶,其運(yùn)輸?shù)缆方ㄔO(shè)規(guī)模大,技術(shù)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,施工也相對困難,帶來的投資額往往也就居高不下。風(fēng)電建設(shè)的巨額投資,和相對于煤電建設(shè)單位容量(MW)與投資額(萬元)的比值偏高也一定程度上影響了投資者的積極性。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳統(tǒng)的安裝方法是憑借起吊裝備將風(fēng)力發(fā)電機(jī)零件和部件逐件拼接安裝,而大部分安裝工作屬于高空作業(yè)。大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安裝工藝如此,中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝也是此工藝。
中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于對風(fēng)力資源要求相對靈活,經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的風(fēng)輪甚至能在2m/s 以下啟動發(fā)電,投資又少,還可以離網(wǎng)運(yùn)行,所以特別適合遠(yuǎn)離電網(wǎng)的海島,山區(qū),高速公路及鐵路的道路警示及邊遠(yuǎn)地區(qū),遠(yuǎn)離電網(wǎng)的旅游地區(qū),邊防哨所,移動電站等地方應(yīng)用。由于國外特別是發(fā)達(dá)國家的新能源政策和國情有別于我國,相對于我國大型風(fēng)電熱,國外的新能源發(fā)展真正體現(xiàn)了國民行為,中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的應(yīng)用很受歡迎。如前所述,傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)現(xiàn)場安裝依靠大型起吊裝置進(jìn)行,工人大部分工作于高空,工作強(qiáng)度大,安全隱患也大,這種工作性質(zhì)在發(fā)達(dá)國家獲得作業(yè)許可通常門檻較高,即便通過,業(yè)主的施工成本也相當(dāng)高昂。這是在有大型起吊裝置的前提下還可以進(jìn)行安裝,如風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝在山頂,海島等人跡罕至的地方,這些起吊裝置無法進(jìn)入,修路的成本又比較高,顯然在經(jīng)濟(jì)上不合算,由此而使風(fēng)力發(fā)電機(jī)將無法在合適的地方安裝。作者在與美國某公司來華觀摩和考察液壓舉升塔桿的客人交流時(shí)印證了這一問題。
2. 技術(shù)應(yīng)用案例
隨著風(fēng)電事業(yè)的快步發(fā)展,中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝的塔桿主流塔型逐步以剛性強(qiáng),占地面積小,安裝工人上下安全,易維護(hù)及外形美觀等先進(jìn)性的獨(dú)立鋼制塔桿為主,且越來越多地被采用。這些獨(dú)立鐵塔桿的制造技術(shù)成熟,但將這些高度動輒二三十米,重量數(shù)噸甚至十幾頓的獨(dú)立鐵塔桿用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行安裝,再在高空進(jìn)行機(jī)頭及風(fēng)輪的安裝,人們已難于接受。理想的安裝方式首先是沒有高空作業(yè),安裝和檢查方便簡單,準(zhǔn)確快捷,所有這些要求都提示我們必須突破中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳統(tǒng)的安裝技術(shù)思維模式,闖出一條新的安裝技術(shù)方法。