22风能WindEnergy对话|DialogueQ:近日,基于您的研究理论,全球首台165米级轮毂高度预应力钢管混凝土格构式塔架样机在山东德州投入使用。请问这一理论是基于现实中存在的哪类问题提出的?适用于哪种类型的风电机组?在效率上将实现哪些提升?A:目前,我国陆上风电面临单机容量不断增大、轮毂高度显著提升、叶片长度持续增加等趋势,塔架结构是保障风电机组安全运行的关键。风电机组的轮毂高度超过160米后,传统塔架结构的尺寸和重量大、综合成本高,已难以适用。结合钢管混凝土结构与预应力技术的优点,我们提出了一种新型风电机组预应力钢管混凝土格构式塔架。它将塔架整体的受弯模式转化为角部构件轴向受力模式,能够充分发挥钢管混凝土柱的高抗压承载力。预应力钢管混凝土格构式塔架下部受力较大区域为钢管混凝土格构柱,由四根钢管混凝土角柱和交叉斜向空钢管焊接而成,钢管混凝土角柱中施加竖向通长的预应力筋;上部受力较小区域仍然采用传统钢结构塔筒。由于各杆件主要承受轴向力,可充分发挥材料的强度,在角柱中施加预应力可有效避免其受拉时钢管内混凝土的开裂问题。正是因为上述的优点,这种塔架非常适合超高轮毂高度、大容量风电机组。由于该塔架全部采用装配化建造方式,各构件均在工厂或现场标准化生产。因此,相比于传统低轮毂高度塔架,预应力钢管混凝土格构式塔架不仅会带来发电效率的提升,在设计、加工、运输、安装等各环节均能显著提高效率。可以预见的是,在未来叶片超长、塔筒超高、机组大容量发展的趋势下,如陆上10兆瓦以上、海上20兆瓦以上机组,180米甚至200米以上轮毂高度,预应力钢管混凝土格构式塔架在受力效率、材料用量、工业化建造程度、供应链体系等方面都具有更大的优势,可大幅降低风电场开发建设成本,有效促进陆上低风速高切变区域风能资源的高效利用。本刊|王芳我国风电工程建设规模大、分布广,无论是陆上风电,还是海上风电,高性能、低成本的支撑结构(包括塔架和基础),是大幅降低制造、运输、建造成本,提高发电效率的有效途径。中国工程院院士周绪红长期致力于结构工程领域的科学研究、人才培养和工程实践,他对风电支撑结构的理论研究成果已经得到广泛应用。他表示,要将在建筑、桥梁工程的经验和方法引入风电领域,推动风电行业的创新发展。受访人:中国工程院院士周绪红优化支撑结构,大幅提升风电发电效率2023年第02期23Dialogue|对话形成高效的海上风电支撑结构一体化设计方法是目前的难点。近年来,漂浮式基础逐渐被...