几个月前，风电全球老大VESTAS在华北又开创了全球风电新标杆：风电塔筒高度（hub hight）刷新到162m，打个比方，风机轮毂高度已经是54层楼的高度（按3m层高），未来是否还会继续刷新，我们期待有新的记录诞生。
风电塔筒发展历史很简单：
1，荷兰的纯木质塔架（纯粹的桁架结构）,
2，后来的金属桁架塔架,
3，到传统的纯钢筒塔筒，
4，衍生到今天的纯混凝土塔筒,
5，混凝土和钢筒混合塔筒，
6，金属塔架和钢筒的金属桁架塔架,
7，最后一种就是欧洲开始流行的分瓣式组合塔筒。
应该说，风机的塔筒/塔架发展也是很有意思，最早期的风机因为主要用于拉磨，纯粹是为了将风能转化为机械能；后来才想到把风车变为发电机的能源来源，简单的木质桁架结构即可满足要求，随着风车的单机规模越来越大，木质塔架转为钢制结构塔架，再到焊接塔筒，直到最近20年传统的圆锥钢制塔筒。塔筒直径也从过去了1m多到今天塔基的最大直径接近或超过5m，其制造难度越来越大，其运输和施工难度系数与塔架的结构及重量线性比例上升。
风机的容量我们一直在不停的突破，塔架也在突破。到今天为止，海上的已经突破14MW，陆上的已经突破6MW，陆上塔架高度突破162m，这也是随着环保，林业和国土对风电的限制性因素而被迫进步，单机的发电绝对值毫无疑问直线增加，但是，风机及塔架的运输，吊装，施工以及寿命总结的后回收难度越来越大。
单从回收角度而言，钢制塔架具有先天优势。风机运行寿命终结后，木质桁架，钢制桁架，钢筒，分瓣式钢筒这几种塔架的回收都不存在困难，混凝土及钢混塔架的混凝土部分回收难度相对要大一点。单纯从成本而言可能也要比混凝土塔筒要低。从生产运输角度而言，混凝土塔筒最具有优势。无论是整体还是分瓣式组装，可以几乎现场生产，但也有几个缺点：生产周期较长，生产，组装及吊装复杂，而且吊装周期较长，如果不着急并网，这个吊装周期可以忽略。
谈到文章聊的重点：大容量的机型的塔筒解决方案如何搞？
平原高塔的生产，运输以及吊装难度相对较小。vestas最近吊装的5.6MW陆上高塔机型塔架最高可满足166m塔架高度，这对吊装和塔架的设计与生产提出了巨大的挑战。平原风电场的一个参数特殊：分剪切系数较高：风速特点就是风速与高度呈非线性增加。也就是说塔架越高，风速越大，也是为什么平原风电场塔架高度一再增加的原因。但是塔架越高，载荷越大，塔架的重量越重，运输，吊装成本越来越高。当前传统的三个解决方案
1，柔性钢筒塔架。国内远景是主力支持者。优势已经说过，制造，回收简单，但存在塔架二次共振问题导致塔架刚性受力太大折断。我们的VESTAS和国内个别厂家都出现过类似事故，当然，并不代表这个技术方案不好，存在这种可能性。
2，混塔。今天国内的主流方案都是采用混塔方案，混塔的优缺点都很突出，优点是结构稳定性好，缺点是混凝土部分制造周期长，吊装复杂，吊装周期长。国外有一个技术另类-ENERCON，一直推崇这种方案，在得过70%以上的市场占有率，大部分采用这种塔架方案。
来自ENERCON 网站（一水的混塔方案）
3，钢架与钢筒方案。优势是成本低，缺点是钢制桁架部分施工难度太大，南京中人树立样机后，业内再无反应。
可以看出，从塔筒的成本，回收，制造施工难度及吊装难度，混塔无疑成为平原风电场的主流方案。
山地风电场的塔筒如何解决呢？
国内山地风电场也接近5MW了，贵州中水电遵义黄连坝风电场风机单机4.5MW，不用怀疑，这快到了山地或高原风电场的极限（三北除外）。大家都知道，山地风电场的建设几个难题：运输难，施工难，征地难。机型容量越大，重量就越大，塔架塔筒就会越大越重，在山地和高原吊装难度极大，现场施工面积小（与三北不同，随便用），对于塔筒而言，目前还没有较好的解决方案，都采用原来传统的钢制塔筒方案。
如何降低吊装，施工难题，这给大容量单机山地风电场提出了新的难题。
如何突破山地风电场的塔架方案瓶颈，欧洲的ENERCON继续给大家带来了新方案：分瓣式组装塔架方案。塔架由多边等边型钢板焊接，通过螺栓组装，其优势明显：
1，钢制，回收简单
2，基础直径大一点没有制造难度，无需大直径法兰。
3，运输无限制，运输成本低。
唯一现场组装需要时间，对比混凝土的现场组装吊装，要简单的多。
ENERCON 分瓣式塔筒现场图（照片来自ENERCON 领英号）
P5 programme: the E-147 EP5/4.3 MW prototype has been installed at the Paltusm?ki site in Finland.
ENERCON最新中标项目宣传风机机型（照片来自ENERCON 领英账号）
当然，也有一个问题，就是刚性和强度以及可靠性问题，从ENERCON的应用历史来看，可靠性问题已经解决，就是设计与制造的质量问题。这个问题我曾经在我之前公众号有一篇文章中提到过，具体图片你可以到那篇文中看（6月18日发表）。
山地风电场新技术的应用思考：ENERCON分瓣式塔筒有发展前景吗？
对于三北风电场，由于无运输难，征地难和制造难的问题，传统的钢筒方案可能是最好的选择，成本可能是最低，回收没有问题。
