12月12日， 中國在氣候雄心峰會上承諾到2030年風電和太陽能發(fā)電總裝機容量達到12億千瓦以上，顯示了我國對新能源逐步替代傳統(tǒng)能源的努力和信心。其實，世界各國對替代能源需求都在不斷增長， 并希望最終取代傳統(tǒng)的發(fā)電方式，毫無疑問，風電在發(fā)電能力和平準化度電成本方面的優(yōu)勢使其一直在可再生能源發(fā)電領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。
為了滿足風電裝機增長和成本降低的要求，風電塔架制造商正經(jīng)受不懈的考驗，通過建造更高、更結(jié)實的塔筒，在最大化發(fā)電量產(chǎn)出時盡量降低制造和維護成本。高塔筒的優(yōu)點是可以獲取相對高海拔處的高風速，通過直徑更長的葉輪獲取更穩(wěn)定的高風速。特別是低風速地區(qū)，此類地區(qū)平均風速較小，受地表粗糙度和大氣垂直穩(wěn)定度等因素影響，區(qū)域內(nèi)風切變指數(shù)較大，高塔筒在低風速時代的趨勢下已經(jīng)成為剛性需求。在塔筒高大化的過程，主要有全鋼柔性塔筒、砼鋼混合塔筒以及全混凝土三種技術(shù)路線。
混凝土大家都不陌生，已經(jīng)使用了幾百年，那么為什么業(yè)界一直沒有大規(guī)模利用混凝土制造塔筒呢？在過去，使用混凝土的主要障礙是在極端環(huán)境條件下施加在材料上的巨大載荷和應(yīng)力問題一直沒有解決，但經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)代加工和安裝方法已經(jīng)跨越了這一障礙，成本甚至更低。相關(guān)技術(shù)在海外已經(jīng)有近20年的歷史，國際主流風機廠商Acciona、Enercon、Gamesa均有大規(guī)模的應(yīng)用。巴西、智利、丹麥已有數(shù)個風場采用混凝土，西班牙和英國等國的新項目也有采用。
混凝土塔筒有天然的耐久性，在極端條件下仍能保持其性能，維護成本低，生命期結(jié)束后容易回收并再用于其它工程項目。通過低成本的混凝土高塔筒，開發(fā)商可以實現(xiàn)快速的投資回報。
混凝土基礎(chǔ)和塔筒如何在海上風電項目發(fā)揮作用呢？
海上風電的高成本與其在安裝和運行過程中的環(huán)境風險息息相關(guān)。而混凝土具有多功能性，可定制型，從而克服結(jié)構(gòu)上的限制。每個預(yù)制單元模塊可設(shè)計成易于堆疊的形式，可在船上輕松運輸。使用平頂駁船，可以將混凝土重力基礎(chǔ)作為甲板貨物運出海域，然后通過塔架安裝船運載塔架部分，特別是90m以上的高塔架，將混凝土塔架分三段，使用簡單的起重設(shè)備即可實現(xiàn)吊裝作業(yè)。在具有浮冰層的海域使用蛋杯形的重力式混凝土基礎(chǔ)可以很好的保護支撐結(jié)構(gòu)。
隨著國內(nèi)外海上風電去補貼、降成本的壓力逐漸增大，經(jīng)濟和可靠的基礎(chǔ)（塔筒）形式勢必會得到開發(fā)商的歡迎。不過在此之前，鋼制塔筒和單樁、導(dǎo)管架基礎(chǔ)仍然會占據(jù)海上風電的主流。
