近年來，隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，混塔（混凝土與鋼結(jié)構(gòu)混合塔架）憑借其優(yōu)良的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、強(qiáng)大的承載力以及相對(duì)較低的建設(shè)成本，逐漸受到風(fēng)電行業(yè)的青睞。數(shù)據(jù)顯示，僅在2023年，混塔項(xiàng)目的新增裝機(jī)容量就超過了7吉瓦。在風(fēng)電設(shè)備大型化的趨勢(shì)下，混塔已然成為支撐結(jié)構(gòu)的熱門選擇。為了深入探討混塔的安全與發(fā)展問題，特別是在典型場(chǎng)景下的設(shè)計(jì)方案，近日，2024北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)（CWP2024）舉辦了“混塔安全與發(fā)展論壇”。此次會(huì)議吸引了近300位行業(yè)同仁的參與，共同圍繞混塔設(shè)計(jì)、全生命周期風(fēng)險(xiǎn)與解決方案等議題展開研討。

會(huì)議伊始，北京天杉高科風(fēng)電科技有限責(zé)任公司的曹旭東首先分享了混塔發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)及機(jī)遇。他指出，混塔的應(yīng)用經(jīng)歷了推廣期、快速增長(zhǎng)期、技術(shù)成熟期和技術(shù)迭代期，但當(dāng)前市場(chǎng)依然面臨諸多挑戰(zhàn)。例如，自動(dòng)化程序不足、成熟企業(yè)較少、多學(xué)科和多產(chǎn)業(yè)鏈弱耦合、認(rèn)證體系不健全、招標(biāo)體系導(dǎo)向性不友好、施工質(zhì)量和風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知不足等問題。針對(duì)這些挑戰(zhàn)，曹旭東提出了幾點(diǎn)解決方案：首先，在整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)重復(fù)考慮大部件耦合特性，將仿真與現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證相結(jié)合；其次，所有的交付需要專業(yè)第三方審查護(hù)航；最后，行業(yè)應(yīng)以建設(shè)混塔全優(yōu)生態(tài)鏈來推動(dòng)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，包括優(yōu)化招投標(biāo)體系、建設(shè)完備合規(guī)的認(rèn)證體系、與上下游產(chǎn)研用深度協(xié)同以及建設(shè)完整質(zhì)量數(shù)據(jù)鏈。

隨后，協(xié)合新能源集團(tuán)有限公司的馬海鵬探討了“大型化+高混塔風(fēng)電機(jī)組”運(yùn)行可靠性問題，強(qiáng)調(diào)了機(jī)組大型化帶來的運(yùn)行可靠性挑戰(zhàn)。他強(qiáng)調(diào)，在大型化風(fēng)電機(jī)組快速發(fā)展的同時(shí)，高混塔、長(zhǎng)葉片、機(jī)組出力性能等方面的問題日益突出，導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行可靠性變差。因此，需要理性看待這些問題，上下游合力積極應(yīng)對(duì)解決。一方面，高混塔架技術(shù)路線多樣，工序復(fù)雜，項(xiàng)目決策因素很多，應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目進(jìn)度需求，合理統(tǒng)籌施工組織，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上做好經(jīng)濟(jì)性測(cè)算；另一方面，需要加強(qiáng)投運(yùn)后的巡檢，做好強(qiáng)化補(bǔ)救措施。馬海鵬還指出，大型化風(fēng)電機(jī)組故障率升高，主要集中在葉片及運(yùn)行功率曲線方面，應(yīng)思考目前長(zhǎng)葉片的設(shè)計(jì)與制造工藝、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)鸟詈蠁栴}，理性看待大型化機(jī)組的可靠性。

緊接著，北京鑒衡認(rèn)證中心有限公司的宗川翔針對(duì)混塔風(fēng)險(xiǎn)及全過程安全提出了見解。他認(rèn)為，不能將混塔看成一個(gè)單獨(dú)的風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)品，而應(yīng)看作是一個(gè)施工工程項(xiàng)目。因此，其在設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、施工安裝等階段的風(fēng)險(xiǎn)都應(yīng)引起重視。他指出，鋼混塔架在設(shè)計(jì)方面還存在標(biāo)準(zhǔn)體系有待完善、整機(jī)和塔架一體化設(shè)計(jì)復(fù)核、關(guān)鍵位置需要精細(xì)化設(shè)計(jì)復(fù)核等問題；制造、運(yùn)輸、施工安裝階段存在廠家制造水平、運(yùn)輸安裝工藝管控參差不齊，且監(jiān)造監(jiān)理單位對(duì)于混塔技術(shù)理解不充分、過程監(jiān)督不到位的問題。為了解決這些問題，鑒衡認(rèn)證中心針對(duì)混塔的技術(shù)特點(diǎn)編制了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組混塔技術(shù)規(guī)范，并提出了風(fēng)電場(chǎng)混塔質(zhì)量保證認(rèn)證方案。該方案不僅對(duì)風(fēng)電場(chǎng)混塔相關(guān)設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、施工安裝單位的能力進(jìn)行評(píng)估，還對(duì)這些環(huán)節(jié)進(jìn)行過程監(jiān)督，最后對(duì)混塔的運(yùn)維能力進(jìn)行評(píng)估，通過管理手段和技術(shù)檢測(cè)手段來管控混塔的風(fēng)險(xiǎn)。

接下來，中船海裝風(fēng)電有限公司的李彥娥進(jìn)一步探討了混塔全生命周期安全與質(zhì)量控制的關(guān)鍵技術(shù)，為混塔的安全運(yùn)行提供了技術(shù)支持。她詳細(xì)介紹了保證混塔全生命周期安全與質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)：在設(shè)計(jì)上，主要考慮結(jié)構(gòu)剛度、整機(jī)頻率與綜合成本的平衡；在生產(chǎn)方面，橫縫抗剪、豎縫抗剪、轉(zhuǎn)接段等要開展針對(duì)性承載實(shí)驗(yàn)；在施工工藝上，自動(dòng)化精細(xì)化吊裝技術(shù)和施工工藝要做到設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和監(jiān)督的協(xié)同，實(shí)現(xiàn)全生命周期的管理；最后，健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵綜合參數(shù)自動(dòng)采集分析及反饋，為運(yùn)維策略提供數(shù)據(jù)支撐。李彥娥還展望了混塔未來的發(fā)展，認(rèn)為行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)化、積極應(yīng)用新材料與新工藝以及上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同是行業(yè)發(fā)展的3個(gè)突破口。

華銳風(fēng)電科技（集團(tuán)）股份有限公司的高鑫則帶來了機(jī)組大型化趨勢(shì)下的混塔解決方案。他強(qiáng)調(diào)，混塔設(shè)計(jì)首先要和整機(jī)匹配，其次運(yùn)輸、預(yù)制、吊裝、電裝、質(zhì)檢需要自上而下的規(guī)劃。如磨具、內(nèi)附件的設(shè)計(jì)、吊裝工序等要做成標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化，能夠形成統(tǒng)一口徑的有可比性的數(shù)據(jù)，從而改善工藝體系。在實(shí)際項(xiàng)目執(zhí)行過程中，混塔固有頻率計(jì)算、混塔防雷接地等還需要行業(yè)上下游開展進(jìn)一步研究和探討。高鑫還指出，目前的混塔行業(yè)缺乏規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的完整體系，需要搭建混塔計(jì)算平臺(tái)，進(jìn)行整體的規(guī)劃和考慮，包括參數(shù)化的讀取、計(jì)算過程自動(dòng)化、計(jì)算結(jié)果可視化、測(cè)試邏輯完備等。

隨后，明陽智慧能源集團(tuán)股份公司的徐向東分享了面向沙戈荒地區(qū)鋼混塔架設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，為特定環(huán)境下的混塔設(shè)計(jì)提供了新思路。他指出，沙戈荒地區(qū)風(fēng)資源有其獨(dú)特性，如風(fēng)速高切變小、降水量低、溫度表現(xiàn)極端，鋼混塔架在這些地區(qū)更具優(yōu)勢(shì)，承載力高且預(yù)制、運(yùn)輸?shù)瘸杀据^低。他認(rèn)為在混塔設(shè)計(jì)中，要考慮3個(gè)方面：一是設(shè)計(jì)階段要保證結(jié)構(gòu)的安全；二是生產(chǎn)安裝要增加便利性、降低生產(chǎn)安裝成本；三是考慮沙戈荒的特殊環(huán)境，分析不同環(huán)境的具體要求。

遠(yuǎn)景能源塔基事業(yè)部的叢歐則介紹了風(fēng)電高塔的質(zhì)量安全保障方案，強(qiáng)調(diào)了整合數(shù)據(jù)、打造領(lǐng)先信息系統(tǒng)的重要性。他提到，隨著230米以上大葉輪、8兆瓦以上大功率機(jī)型的普及，市場(chǎng)對(duì)質(zhì)量與安全的保障方案需求迫切。遠(yuǎn)景能源通過GTS（Global Tower System）全球塔架集成開發(fā)平臺(tái)，整合風(fēng)資源、控制與載荷、全生命周期監(jiān)控預(yù)警等數(shù)據(jù)，打造領(lǐng)先的風(fēng)電塔架信息系統(tǒng)。GTS塔架系列涵蓋鋼塔、鋼混塔、格構(gòu)塔、漂浮式等主流產(chǎn)品，確保更高、更經(jīng)濟(jì)、更安全的塔架解決方案，持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新。

上海電氣風(fēng)電集團(tuán)股份有限公司的張明熠與一重（黑龍江）風(fēng)電混塔有限公司的代表共同分享了風(fēng)電混塔拼接缺陷識(shí)別與加固修復(fù)的方法，為混塔的質(zhì)量管理提供了有力支持。他們指出，混塔市場(chǎng)的趨勢(shì)是主機(jī)廠設(shè)計(jì)后找代工商生產(chǎn)，目前了解的事故大都集中在拼接環(huán)節(jié)。拼接缺陷帶來的隱患與損失較大，因此需要跟供應(yīng)商一起來提高質(zhì)量管理水平。為了避免發(fā)現(xiàn)缺陷的滯后性，他們采用了高清無人機(jī)拍攝作為新型缺陷識(shí)別手段，應(yīng)用數(shù)字圖像法對(duì)模擬裂紋進(jìn)行識(shí)別，可有效檢測(cè)出裂紋寬度、長(zhǎng)度、走向等信息。在發(fā)現(xiàn)缺陷以后，要結(jié)合業(yè)主的理解和需求，在特定場(chǎng)合下做修復(fù)而不是簡(jiǎn)單粗暴地拆置換。從技術(shù)角度來說，修復(fù)方案是相互驗(yàn)證的過程。

最后，同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司的黃冬平分享了風(fēng)機(jī)混塔質(zhì)量缺陷調(diào)查及處理的經(jīng)驗(yàn)，通過具體案例深入剖析了混塔質(zhì)量缺陷的成因及處理方法。

展望未來， 隨著風(fēng)電行業(yè)的不斷壯大和技術(shù)的持續(xù)革新，混塔作為風(fēng)電場(chǎng)支撐結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方案，其重要性將日益凸顯。混塔不僅將在保障風(fēng)電場(chǎng)安全運(yùn)行方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，還將在提高發(fā)電效率和降低建設(shè)成本方面展現(xiàn)巨大潛力，為風(fēng)電領(lǐng)域的發(fā)展注入新的活力，開啟更加高效、經(jīng)濟(jì)、可靠的新紀(jì)元。（林  楚）