1、 以认证创造价值,用知识推动进步 Page 4CGC 2024-Confidential 风电场混凝土塔架应用现状风电场混凝土塔架应用现状2013-2023年中国风电新增和累计装机容量来源:CWEA来源:CWEA2013-2023年全国新增风电机组不同风轮直径装机容量占比 2023年,全国(除港、澳、台地区外)新增装机14187台,容量7937万千瓦,同比增长59.3%.陆上风电新增装机容量7219万千瓦,占全部新增装机容量的91%.风电机组呈现大型化趋势明显,风轮直径从 2020年起,140米及以上风轮直径占比超60%,到2023年,190米及以上风轮直径的机组装机占比增长到57%.截至20
2、23年陆上风电机组风轮直径最大为220米。以认证创造价值,用知识推动进步 Page 5CGC 2024-Confidential 风电场混凝土塔架应用现状风电场混凝土塔架应用现状大叶轮大功率机组应用,混塔成为140m以上轮毂高度主要塔架型式。2020-2023年中国混塔新增装机容量 2023年钢混塔市场招标量达17GW,占年度陆上风电招标量的20%以上,近两年新增装机中,钢混塔架使用比例逐步提升。2023年国内使用钢混塔架的装机量达到7.287GW,同比增长209%,远高于国内总装机量59%的增幅。混塔的装机量逐渐增加是目前和未来一段时间的趋势。2020-2023年全国新增风电机组轮毂高度趋势
3、来源:中国陆上钢混塔架白皮书来源:中国陆上钢混塔架白皮书风电场混凝土塔架主要风险混塔技术风险类型混塔机组整机3P共振6P共振混凝土设计制造运输吊装维护混凝土塔架不是产品,而是工程,因混凝土塔架不是产品,而是工程,因此主要风险集中在生产过程中。此主要风险集中在生产过程中。风电场混凝土塔架主要风险钢混塔设计阶段风险1.混塔设计标准有待完善欧标体系对于材料系数的选取与国标有差异,是否适用于国内当前的材料生产水准后续需进一步验证。由于国内混塔设计体系不完善,尚未有一个统一成熟的规范,主要参照国内建筑、交通领域规范设计,设计场景略有不同,比如对于塔架高交变的载荷特点。2.塔架共振风险主机和塔架一体化协同
4、设计迭代繁琐且交互复杂。主机设计和策略的变更,以及风场特定场址下的设备及控制参数变化,导致机组与塔架匹配性不足,影响机组稳定运行,甚至产生3P/6P共振,对塔架的结构安全造成威胁。标准号标准名称标准类型IEC61400-6Wind energy generation systems-Part 6:Tower and foundation design requirements国际标准DNVGL-ST-0126Support structures for wind turbines欧标EN 1992-1-1Eurocode2:Design of concrete structuresPart 1
5、-1欧标CEB-FIPfib Model Code for Concrete Structures 2010欧标GB 50010-2010混凝土结构设计规范国标GB/T 19072-2022风力发电机组 塔架国标GB/T 18451.1-2012风力发电机组设计要求国标GB 50135-2019高耸结构设计标准国标JGJ 369-2016预应力混凝士结构设计规范行标NB/T 10907-2021风电机组混凝土塔筒设计规范行标TCEC 5008-2018风力发电机组预应力装配式混凝士塔简技术规范团标3.钢混连接面滑移风险由于混凝土和钢材的弹性模量、泊松比等材料特性不同。在受力时,两者的变形能力不
6、一致。使得在相同荷载作用下,钢和混凝土的变形不协调,容易在连接面产生相对位移趋势。极限条件下连接面的接触状态需重点关注。4.施工平台设计风险混塔施工平台用于各段混凝土段吊装时人员操作使用,在设计阶段应重点对施工平台吊装工况下的结构稳定性进行复核,避免出现设计不充分导致的人员安全事故。以认证创造价值,用知识推动进步 Page 9CGC 2024-Confidential 风电场混凝土塔架主要风险制造阶段风险混塔预制厂随着项目进行临时建设,管理和生产人员团队也随项目进行临时搭建,工厂生产管理以及质量把控体系影响预制管片的质量,为混塔项目埋下风险。预制生产过程中生产人员经验不足,对生产工艺文件理解欠