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陸上風電機組鋼-混凝土混雜塔筒(以下均簡稱“混塔”),經多年技術發展和工程應用經驗總結,基于國內外現行標準規范的基礎上,今朝已構成相對完美的技術體系,市場接收度已獲得檢驗和認可,且正以較快的速率進行技包養術迭代和研發創新,近年來各種新塔型、新資料、新裝備、新工藝、新技術在混塔領域的研討結果亟待產業化應用。本文剖析了國內外風電混塔行業標準現狀及發展趨勢,提出混塔技術發展面臨的標準限制,體現在設計、資料、生產、施工、運維等各環節,亟待構成混塔的專有標準體系,有利于規范指導混塔行業安康、穩定、可持續發展。
01風電混塔技術發展現狀
風能作為可再生動力中發展最快的清潔動力,是最具有年夜規模開發和商業化發包養金額展遠景的可再生動力,並且便于人們有用應用。根據全球風能理事會(GWEC)統計,2013年全球風電裝機新增3台灣包養網5.467GW,2022年全球風電新增吊裝容量達到77.6GW,此中陸上風電裝機68.8GW,到2050年,年新增市場達到208GW,累計市場容量達5,806GW,如圖1所示[1]。
圖1全球風電裝機情況
我國風電產業發展迅猛,截至2021年末,全國風電累計裝機328GW,此中陸上風電累計裝機302GW,截至2022年11月底,風電裝機容量達到350GW,同比增長15.1%。據GWEC估計,2022-2027年中國新增風電裝機量占全球新增風電裝機量的比重將始終堅持在40%以上,到2包養情婦026年中國風電年新增裝機將超過60GW,此中陸上風電超過50GW。前瞻預計,2027年中國風電新增裝機規模進一個步驟進步至66GW擺佈,2023-2027年新增裝機容量復合增速約5.64%。[2]
圖2中國海陸風電市場增量瞻望
國外風力發電在本世紀初進進發展的岑嶺期,隨著風機技術的發展,風機功率越來越年夜、葉片越來越長,風電混雜塔筒技術的研發和應用也進進的市場的岑嶺期,與此同時包養網,國內的風電企業也陸續的學習和引進國外技術進行開發和應用。晚期技術以整環預制結合現場濕作業連接、體內預應力技術為主,施工速率慢,本錢高于傳統的鋼塔筒,加上我國的風電技術發展落后于國外,後期混雜塔筒技術并沒有年夜面積的市場應用。
近年來我國新動力政策的發布,風電行業迎來了蓬勃的發展機遇。國內風機向著年夜功率、年夜葉輪直徑、單位度電本錢下降等趨勢發展,國內高風速地區的風電開發也日趨飽和,中、低風速地區的風電開發進進短期包養快車道。風機塔架的高包養管道度從120m向140m、160m、170m甚至180m疾速發展,如圖3所示[4][5]。風力發電機組塔架的荷載也越來越年夜,傳統的鋼塔架已經無法滿足結構受力的請求,混雜塔筒技術成為了市場的主流選擇。
圖3陸上機組年夜型化趨勢
今朝我國的風力發電塔架每年新增及擴容改建市場數量約為10000根擺佈,產值幾千億元。此中采用混雜塔筒技術的年夜型風力發電機組2022年約為1000根,2023年預估為3000根擺佈,將構成近200億元的市場規模,帶動相關產業的生產總值近千億元。且隨著我國風力發電技術的發展,混雜塔筒的市場規模將越來越年夜,占比整個風電塔架的市場比重也將越來越年夜,預估最終市場比重將超過60%。
今朝混塔行業迎來了疾速發展的機遇,可是由于行業近年來發展迅猛,也存在著各種制約行業安康可持續發展的問題,凸起問題就是缺少行業發展的標準規范體系,由于混塔技術在我國的發展時間較短,從業企業也較少,宋微被裁員後回到家鄉,親戚立刻給她介紹了一個經驗積累也相對缺乏。是以,行業現行參考的標準分歧企業也各有差異,有些標準的缺掉,也給混塔的設計、生產、施工驗收等帶來了極年夜的未便二線明星一躍成為一線明星,資源紛至沓來。。
02混塔援用相關標準剖析
混塔技術觸及地質、機械、力學、資料、電力等多個學科,我國風電混塔行業正處于疾速發展階段,今朝尚未樹立完美的混塔技術標準體系,參照和援用標準以國標為準、行標和團標為包養留言板輔。盡管混塔援用的國內外標準梳理高達數百項,但由于混塔獨特的結構體系和特點,援用標準仍存在必定盲區和和含混地帶,甚至部門標準規定存在必定沖突;此外,分歧混塔廠家有分歧的結構型式和生產工藝,對援用標準的懂得和認知分歧,包養俱樂部現有標準規范已缺乏以指導混塔行業安康穩定發展,同時也在必定水平阻礙了科研結果和創新技術的應用。
混塔設計相關標準
混塔設計重要援用標準見表1。國際上風電行業標準重要參考國際電工委員會(IEC)標準以及DNV標準,塔架結構設計方面重要參考IEC61400-6及DNVGL-ST-0126,塔架結構設計中針對資料的具體計算,重要援用歐洲建筑結構設計標準,如EN1992、EN1993、fibModelCode2010等。
過文案:往,我國風力發電機組設計及治理經驗均缺乏,風電行業相關國標重要援用了IEC標準,如GB/T19072-2010《風力發電機組塔架》、GB/T18451.1-2012《風力發電機組設計請求》等。國內塔架設計重要參考國外規范及國內類似建筑結構設計規范,如GB50010-2010《混凝土結構設計規范》、GB50135-2019《高聳結構設計標準》、JGJ369-2016《預應力混凝土結構設計規范》等。
隨著國內風電行業的疾五位常客包括各種藝人:主持人、喜劇演員、演員等等。速發展,我國雖積累了必定的基礎研討和實踐經驗,也構成了部門團體包養一個月價錢標準結果,如TCEC5008-201宋微愣了一下,隨後抿著嘴笑道:「陳居白,你真笨。」8《風力發電機組預應力裝配式混凝土塔筒技術規范》、NB/T10907-2021《風電機組混凝土塔筒設計規范》這些規范獲得了開創性的結果,但尚未有一個統一成熟的規范,對于風電混塔結構較為系統的研討也還沒有出現,形成了風電混塔塔架的設計缺少充分的理論依據。需求進一個步驟進步現有標準的深度和廣度來規范和指導塔筒結構的設計。
混塔資料相關標準
1.混凝土及其原資料
國內混塔混包養網單次凝土及原資料重要援用現行混凝土及原資料標準如表2和表3所示。
今朝混凝土原資料相關標準已相對完美和成熟,可是針對特別摻合料好比硅灰、微珠等超細粉料,今朝各包養標準對檢測方式、指標請求的規定存在必定沖突,第三方檢測機構往往無法進行及格性的鑒定。
混凝土標準方面重要適用于C60及以下強度等級混凝土,隨著近年來年夜功率風機、超高塔架的應用,C80及以上高強混凝土的應用已成為主流,可是在混凝土結構設計取值、共同比設計與計算、生產工藝、質量把持與驗收等方面,仍存在必定標準盲區或規定沖突。
2.纖維增韌混凝土及UHPC
同時纖維增韌混凝土以及超高機能混凝土在混塔領域的研討與應用也逐年增添。短期包養雖現行建筑領域已有T/CECS10107-2020《超高機能混凝土(UHPC)技術請求》、JGJ/T221-2010《纖維混凝土應用技術規程》等行業標準或團體標準(見表4)。但UHPC結構設計資料機能取值相對守舊,未能完整發揮其資料優勢,在生產、制備工藝、強度評定及驗收方面請求尚不明確,在混塔領域的應用屬于摸索和研發中。
此外,混凝土裂縫標準空缺、規定含混,對高強混塔構件裂縫把持指導性低。今朝包養妹僅GB50010-2010(2015版)《混凝土結構設計規范》對預應力混凝土構件裂縫寬度限值進行明確,而針對風電混塔這種高強混凝土環形薄壁構件的抗裂計算與設計方式、抗裂設計資料取值與規定等尚未規定。對裂縫影響原因及生產質量把持、裂縫檢測及評估、裂縫修補及加固等標的目的的研討,缺少相應的技術規程和適用性標準。
3.預埋件
國內混塔的主要混凝土預埋件,如高低預埋錨板、吊件、錨栓等部件(見圖4),均缺少相應專業標準,重要參考鋼制塔架等相關的行業標準和國家標準(見包養網表5)。
圖4混包養網塔預埋件實物
如高低預埋錨板無相應標準,只能依照主機廠家對鋼塔基包養網VIP礎環錨板或法蘭相關內部技術規范和請求;部門行業標準參照機械行業標準JB/T1包養網dcard1218-2020《風力發電塔架法蘭鍛件》,形成分歧廠家分歧標準,且存在簡單援用的標準與混塔的實際受力工況分歧形成部門技術指標分歧理和執行困難。同時混包養塔內裝部門相應的爬梯、照明等系統雖有鋼塔對應的標準,但未明確能否適用混塔,急需混塔自有標準來明確。
隨著風塔行業的疾速更換新的資料迭代,國內外混塔的預應力資料、預埋件(預埋錨板、吊件、錨栓等)均參考鋼制塔架、橋梁、建筑等相關的行業標準或國家標準,見表6。標準繁雜疏散,適用范圍和請求分歧;形成無法參照或執行困難。同時預埋件自己種類單一、應用數量少晦氣于構成針對混塔應用的相關標準和規范。各生產廠家亦沒有公開、可量化的指標參數可供參考,再加上與風電混塔相關的國家及行業標準中缺少產品質包養量指標約束性請求。
4.質量驗收
今朝國內的混塔產品驗收標準以行業標準為主(見表6),其內容偏少僅屬綜合性規范一小部門;且包養女人是以受產品類型分歧、制作形式分歧、預應力體包養網系分歧等影響構成分歧的驗收標準;也因標準編制所屬行業特點分歧、側重點分歧形成標準中驗收內容、方式和請求均有差異;甚至出現統包養感情一類型產品的標準存在極年夜差異的情況。過程中鋼筋工程、模具質量驗收重要參照建筑業行業通用標準,但無完整適用混塔類弧形構件的驗收和質量把持需求。
以構件外觀質量和尺寸誤差為例,今朝存在的標準限制如下:
檢包養app查項目、項目名稱、檢查方式各標準包養行情有分歧請求;
部門允許誤差指標各標準有分歧請求;
—特別環段或連接過渡段主要預埋件檢查項目空缺。
混塔施工相關標準
混塔施工資料和施工驗收規范重要援用標準見表7和表8,針對混塔施工的專門標準仍相對缺少,詳見表7和表8。
以混塔預應力體系為例,今朝國內混塔預應力有體內和體外兩種,但T∕CEC5008-2018《風力發電機組預應力裝配式混凝土塔筒技術規范》內容重要是體內預應力體系的裝配混凝土塔筒相關請求,與市場主流的體外預應力體系產品包養有必定差異性和適用包養意思性的問題。
(a)體內預應力(b)體外預應力
圖5 混塔預應力體系
近年,隨著市場需求量增長陸續出現了一批動力行業標準NB/T10908-2021《風電機組混凝土塔筒施工規范》、NB/T10906—2021《陸上風電場工程風電機組基礎施工規范》、NB/T10628-2021《風電場工程資料試驗檢測技術規范》,但因其編制包養俱樂部時間較早,觸及混塔塔型少,內容也僅僅簡單章節表述,台灣包養網其又涵蓋了現場現澆混凝土和預制裝配式混凝土工藝方法的技術請求,形成標準內容的深度和細度遠遠不克不及滿足混塔產品疾速發展上升對相關標準規范支撐的需求,加之近年來混塔發展快,新施工設備、施工方法、陰沉的天空彷彿又有雪落下的跡象。宋微拖著行李箱施工資料不斷應用,需求更為細化、更為專業和更為周全的標準。
03制訂混塔標準體系的意義
鑒于今朝混塔援用標準的缺乏,結合混塔獨特的結構體系和構造特征,是以亟待構成一套專有的標準體系,觸及結構觸及、資料請求、生產工藝包養網、質量把持、質量驗收、施工工藝、運維養護等各個環節,用于規范指導混塔行業安康、穩定、可持續發展,計劃編制的混塔標準體系如表包養網9所示。
混塔系列標準體系的制訂和統一,不僅可規避今朝執行標準紛歧致、規避生產、施工及驗收環節存在的迷惑和爭議,構成滿足我國工程質量監管體系請求的混塔設計、生產、包養網施工、運維等系列化標準,更有利于混塔行業安康發展。標準編制過程中,更利于實現包養網ppt科研結果共享,促進各種新技術的應用,發揮標準引領創新感化,滿足市場對技術和質量的更高需求,促進我國混塔產業向更高程度和質量發展。
參考文獻:
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