风电能源是我国实施可持续能源战略中重要选择之一,但传统风塔面临开发难度加大、安装环境多变、运输难度受限、装配工程繁琐、维护困难安全性低等多种问题。
在“武汉科技成果转化系列活动·太库专场”中,由武汉科技大学带来的路演项目“空间螺旋风力发电塔”是目前最经济的一种刚性塔,在保证结构强度和刚度的前提下,高度甚至可达200米以上,突破风塔高度难超过160米的瓶颈高度限制,且成本更低、运输更容易、吊装安装更方便。
该项目采用钢管混凝土结构空间结构,通过STAADPRO、ABAQUS和ANSYS等软件分析计算,解决了风力发电塔刚度和强度以及运输安装一系列问题,能控制超高风力发电塔研发成本,降低综合造价。相比现有的混凝土或纯钢塔,从安全性,经济性全面超越。
风塔工艺相对简单,但产业发展会对塔筒提出更多要求,例如能对大型化风机、叶片提供更强支撑力;在不同风速地区,如何因地制宜的设计及建设风塔;因塔筒高度增加带来的重量、制作、运输成本如何控制,都将是未来风电能源行业要思考的关键。
根据世界能源组织测算,风力发电年增长均在30%以上,到2020年,全世界风电装机总容量将达12亿千瓦,年发电量将达到世界电能总需求量的12%。由此可见我国风能资源具有商业化、规模化发展的巨大潜力。而该项目已取得结构选型、材料、节点构造5项专利和大量的基础研究成果,经过试验样机阶段即可大量市场化。