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山東中車風(fēng)電公司焦守雷:綠色低碳轉(zhuǎn)型日益迫切 風(fēng)電是我國實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的重要支撐

光伏們發(fā)布時(shí)間:2021-10-29 16:19:57

2021年10月17日-20日,2021北京國際風(fēng)能大會暨展覽會(CWP 2021)在北京新國展隆重召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會之一,這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會代表共同參與的風(fēng)能盛會,再次登陸北京。


以下為發(fā)言全文:

焦守雷:

尊敬的董總,各位專家同仁大家上午好,今天分析的是新型分片式塔架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用,課題分為五部分,中國中車風(fēng)電板塊間接,技術(shù)開發(fā)背景,分片式塔架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),系統(tǒng)解決方案,技術(shù)展望。

首先我簡單介紹一下我們中國中車的風(fēng)電板塊,中國中車是全球一流的軌道供應(yīng)商,銷售規(guī)模連續(xù)多年位居全球首位,也是全國最早的風(fēng)電制造,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈最全的企業(yè)之一,形成了從發(fā)電機(jī)、葉片,塔筒,齒輪箱,變?nèi)萜鞯韧暾a(chǎn)業(yè)鏈,截止到2020年底,中國中車提供一萬四千余條葉片國內(nèi)超過60%的風(fēng)電整機(jī)廠家裝有中車的產(chǎn)品。

第二部分是技術(shù)開發(fā)背景。

我們在經(jīng)濟(jì)增速換檔,資源環(huán)境約束的新常態(tài)下,能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),綠色低碳轉(zhuǎn)型日益迫切,作為我國第三大電力能源的風(fēng)力發(fā)現(xiàn),是我國實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的重要支撐,從十二五到十三五增間保持兩千瓦千瓦左右,市場規(guī)模平穩(wěn)發(fā)展,成為全球到2020年底,我國風(fēng)電累計(jì)并瓦達(dá)到2.8億億千瓦,占全國的37.8%,大容量機(jī)組的開發(fā),長葉片,高塔架技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位,我國的自然資源分布均勻,陸上風(fēng)資源主要集中在西北東北和華北,用電集中負(fù)荷集中在中東南,存在用電缺口的差異,中東南部分相對于三北集中式的開發(fā),分散式會更加適用,在2021年以后,隨著特高壓電網(wǎng)完善,風(fēng)電消納進(jìn)一步解決,預(yù)計(jì)新增并網(wǎng)容量在8%左右,隨著風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展低風(fēng)速利用效率提升,將開發(fā)范圍進(jìn)一步拓展??蛻舾P(guān)注我們分散式周期的度電周期最優(yōu),圍繞客戶需求建立更完善的成本體系,平臺建設(shè)和生態(tài)圈的構(gòu)建?;A(chǔ)開發(fā)的背景,現(xiàn)在中東南地形復(fù)雜,不同于三北地區(qū)的地勢平坦,中東南對丘陵山地地形條件復(fù)雜,提供項(xiàng)目收益關(guān)鍵就是提升發(fā)電量,為了捕獲更多更平穩(wěn)的風(fēng)能主要提高風(fēng)能直徑和高度,建立更高,葉片更大的機(jī)組,提高輪轂高度采用超高塔架,形式多樣,這里不做各種類型塔架的比較。目前,主流葉片已經(jīng)突破到160米甚至170米到180米,進(jìn)行機(jī)組塔架規(guī)劃匹配,風(fēng)電塔架一般均考慮塔架的一階二階與風(fēng)能轉(zhuǎn)速的同時(shí)要做非運(yùn)行狀態(tài)下塔架的分析。隨著塔架頻率的降低,大部件與塔筒更容易產(chǎn)生共振,激發(fā)風(fēng)速下降,尤其是塔架在二階的振動(dòng)更容易發(fā)生,進(jìn)口比大將會導(dǎo)致塔筒底部風(fēng)險(xiǎn)增加。板材的利用率偏低,造成浪費(fèi)。隨著這個(gè)高的不斷增加,即便是高樓塔,下面也在不斷的增加。從以前的4.5米增加到現(xiàn)在有同行做到155米的高樓塔,底部直徑到達(dá)4.9米,高樓塔底端的直徑也要受限,塔架成為趨勢,分別式塔架能夠在滿足強(qiáng)度和頻率的同時(shí),解決運(yùn)輸受限的問題,為更加功率機(jī)組,風(fēng)能機(jī)組提供塔架的系統(tǒng)方案。分配式塔架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),我們的這個(gè)設(shè)計(jì)的思路就是超過4.5米的塔段進(jìn)行分片,這樣既能避免運(yùn)輸性高,根據(jù)項(xiàng)目的載荷條件,運(yùn)輸進(jìn)行定制化設(shè)計(jì),分片不是一個(gè)定數(shù),可能是三片、四片、五片等等。塔段水平進(jìn)行分片,進(jìn)行設(shè)計(jì)整段加工之后進(jìn)行切割,加工制造成熟。第三就是我們風(fēng)電平臺模塊化設(shè)計(jì),這是作為通用化設(shè)計(jì)能夠匹配不同直徑,分為支撐模塊和調(diào)整模塊,能夠提高生產(chǎn)效率和安裝效率。

同時(shí)我們開展設(shè)計(jì)理論與實(shí)驗(yàn)認(rèn)證。包括我們采用可靠性設(shè)計(jì)理論,使用分析方法,針對關(guān)鍵質(zhì)量特性和前端試驗(yàn)?zāi)P瓦M(jìn)行識別,特別是片體模式之間的識別,控制預(yù)防,控制探測以及一些處理措施。第二部分我們要開展高強(qiáng)緊固件的試驗(yàn),針對拉伸、彎距,剪切、扭轉(zhuǎn)沖擊進(jìn)行相關(guān)的測試。

系統(tǒng)解決方案。塔架具有成熟的制造體系,我們在制造過程當(dāng)中,針對片體的法蘭連接、焊接,為了擁有更好的疲勞性能我們擁有超聲波應(yīng)對消除法,這種方法廣泛運(yùn)用于軌道交通等領(lǐng)域,可以使我們焊縫疲勞壽命提高到50%到80%,運(yùn)輸采用特殊運(yùn)輸工裝,有效解決限高問題,現(xiàn)場安裝是業(yè)主比較關(guān)注的點(diǎn),因?yàn)樗遣捎闷w式,我們采用這個(gè)滾式的安裝平臺以及專用的組裝根據(jù)提高安裝效率,由于直徑增加,中東南內(nèi)部空間比較大,納入到其中,比如說陸上的,可以減少征地面積。

最后一部分是技術(shù)展望,隨著風(fēng)電的發(fā)展,在塔筒從圓錐到目前研究人們與航架塔到國外的一些斜拉索的塔架,有同行做出自省式的塔,這都是可喜可賀的成績,隨著研究新材料,新技術(shù)的加入,比方說木質(zhì)圓錐塔,三D打印技術(shù)用在其中,未來有什么新材料新技術(shù)應(yīng)用在塔筒制造,我們拭目以待的同時(shí)還要不斷創(chuàng)新。雙碳目標(biāo)下為風(fēng)電項(xiàng)目運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),為我們可再生行業(yè)提供高質(zhì)量發(fā)展,謝謝大家。

(根據(jù)演講速記整理,未經(jīng)演講人審核)


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