行业背景
风电平价上网已有一年时间，大容量、长叶片和高塔架机组的推广应用，已成为陆上风电在平价市场中化危为机的重要突破口之一。当前国内最大叶轮直径已经逼近200m，配套的塔架高度最低都需要110m，可以说高塔架时代已经来临。混凝土-钢混合塔架（以下简称混合塔架）作为塔架新技术的一种，在国内外已经有了大量的工程实际应用，其应用最大高度已达160m级，最大单机容量达6MW。混合塔架下部采用部分混凝土代替钢制塔架的技术方案，从而提高风电机组整体结构刚度，该技术路线无需对主机控制策略进行特殊调整，不会引起发电量损失。
国内从2013年起陆续在新疆、山东、河南等地有相关工程开始应用，塔筒高度和单机容量也是 屡创新高。同时，随着混合塔架设计、施工及构件制造技术的不断更新迭代，混合塔架的施工进度及安装效率也得到了很大的提升，其经济性也进一步展现，具备极大的应用前景。
现有混合塔架形式及主要问题
混合塔架由下半段预应力混凝土结构和上半段的钢结构组成。混凝土塔筒、钢塔筒、风机基础通过预应力钢绞线连接。目前国内混合塔架形式多种多样，按混凝土段分片形式可分为长片和短片；
按混凝土段连接方式可分为灌浆连接和螺栓连接；
按预应力形式可分为体内预应力和体外预应力，按截面形式可分为圆形、倒角正方形、正多边形。
归纳目前已有塔架形式，国内混合塔架技术三个主要的发展过程：（1）体内预应力+灌浆连接；（2）体外预应力+灌浆连接；（3）体外预应力+螺栓连接。
从发展过程中可以看出，混合塔架技术一直朝着施工便捷方面发展。但现有混合塔架形式仍然存在模板用量大、构件精度低从而影响拼装速度慢的问题。
西北院混合塔架技术及成果
西北院从2012年开始，以2.5MW机型为依托，对预应力混凝土-钢混合塔架技术进行研究，先后经过锥形塔架+体内预应力+灌浆连接方案、锥形塔架+体内预应力+螺栓连接方案、局部变径塔架或短直塔架+体外预应力方案+螺栓连接方案三个阶段的技术更新，最终解决制约混塔推广的模板用量大、预制构件精度低、施工功效慢等问题。
该方案在最大限度满足模板制作精度的前提下，进行分缝分片；环片采用工厂化卧式浇筑，能够保证构件精度，真正实现了毫米级构件。局部变径和短直塔架的设计形式模板重复利用高，能够将模板量降到最低；体外预应力便于穿索，加快了施工效率；螺栓连接减少了灌浆连接需要等强的时间。在合理施工组织的前提下，真正做到了拼装速度可以媲美钢塔架，完全适用当下新能源行业短平快的发展需求。该方案已获得多个项目的设计服务合同。
西北院作为国内最早研究预应力混凝土高塔架的单位之一，依托公司雄厚的技术力量，现已完成并掌握了该类塔架全套关键技术，申请授权相关专利20余项（其中发明专利5项），形成了拥有自主知识产权的相关技术。
依托研究成果，先后荣获电力建设科技进步二等奖、电建集团科技进步三等奖、中国施工企业管理协会科学技术二等奖，主持编制能源行业《风力发电机组混凝土塔架设计规范》及《风力发电机组混凝土塔架施工规范》两项行业技术规范，处于行业领先地位。
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