最近各家都推出了120米以上的高塔筒，無論是柔性的鋼塔，還是剛性的混塔，高塔筒儼然已經成了繼大葉片之后的另一項重要技術。偶爾聽業內朋友說到高塔筒是另一個技術趨勢，因為國外已經發展到了165米的高度，所以國內的發展指日可待。
但事實究竟是不是這樣呢？國內追求高塔筒只是在趕時髦嗎？錯！以下就借之前的一些分析再和大家討論一下這個問題。
經濟性是關鍵
確定是否采用較高的塔筒高度，主要還是取決于經濟效益，提高塔筒高度必然導致塔筒和基礎的成本增加，那么提高塔筒帶來的發電量的提升就需要效果更加明顯，才可以使得機組最終的經濟效益變好。
通常來說，在風切變大于0.15以上，采用較高的塔筒高度經濟效益會提高；而風切變小于0.05——0.08左右時，采用較低的塔筒高度經濟效益會更明顯改善；而當風切變處于0.08——0.15之間時，改變塔筒高度對經濟效益的影響不明顯，因而通常傾向于采用較低的塔筒高度。
風切變的影響因素
風切變是在地表摩擦力的作用下，不同高度的風速所表現出的隨高度降低逐漸較弱的趨勢，風切變的程度通常用風切變指數來衡量。
其影響因素則主要有：微觀地形、地表粗糙度、大氣穩定度3個方面。
1、微觀地形。對于復雜地形風場，風切變受微觀地形的影響較大，在山脊頂部通常風切變較小，甚至會出現負切變的現象。而對于簡單地形風場，風切變通常則會略大。
2、地表粗糙度。地表粗糙度主要受地表的地貌、植被等影響，在荒漠化嚴重的地區，風切變通常較小；而在綠化程度較高、森林覆蓋面積較大的地區，風切變則會偏大。
3、大氣穩定度。地表附近溫度較低時，大氣趨向于穩定；反之在地表附近溫度較高時則趨向于不穩定；而在溫度適中時，大氣穩定度為中性。
在大氣處于不穩定狀態時，不同高度的風速之間動量交換程度很高，風切變指數較小；相反，在大氣處于穩定狀態時，不同高度的風速之間動量交換程度較弱，風切變指數較大（此時的風切變主要受地形因素的影響）。
為什么歐洲要提高塔筒高度
首先，地形較為簡單。雖然近年來歐洲風場也逐漸由簡單地形向中等復雜地形發展，但總體來說，與國內風場的復雜程度是沒法比的，所以在微觀地形方面不會對風切變有顯著的降低作用。
歐洲風電場
其次，植被比較茂密。一方面，茂密的植被可以提高地表粗糙度，使得初始的風切變提高；另一方面，植被的蒸騰作用可以帶走大量的地表熱量，使得大氣趨向于穩定，而保持風切變不被減弱。
Nordex安裝世界最高風電機組（輪轂高度164m）
其次，歐洲緯度較高。歐洲大部分地區的緯度都要高于北京，全年大部分時間地表溫度不會太高，而且在北歐地區還會出現極晝和極夜現象，也會使得地表溫度傾向于較低水平，大氣穩定度趨向于穩定，進一步維持風切變。
高塔筒是否適合國內風場
對于這個問題，我們用排除法，微觀地形復雜的地區、荒漠化嚴重的地區都不符合，這樣就基本排除了西北地區和（以云南貴州為代表的）復雜地形地區。其他地區適用高塔筒的可能性存在，但還要對風場的周邊環境進行具體分析，并結合測風數據進行判斷。
由于具有平坦的地形與完好的植被，所以國內目前正在大規模開發的簡單地形低風速市場具有風切變較大的特征，因而有力地推動了高塔筒機組在國內市場的發展，但目前也出現了土地調規困難的問題，未來一旦回歸三北市場，高塔筒機組的適用能力就將減小。
當然，對于東北的平原地區，高塔筒也還是有優勢的，但只要涉及到基本農田的問題，困難和目前的簡單地形低風速市場如出一轍，這些歸根結底還是受國家土地政策的影響決定的。
原標題:【科普】國內高塔筒機組還能開發多久？
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