10月13日，辛集市天宮營(yíng)鄉(xiāng)南龐營(yíng)村的田野上，一架高聳入云的彩繪大風(fēng)車迎風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)。這架大風(fēng)車創(chuàng)下了全球之最——全球最高的鋼混塔架風(fēng)電機(jī)組。

該機(jī)組輪轂中心高度達(dá)204米，相當(dāng)于70層居民樓高。作為省重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目河北華電辛集500兆瓦風(fēng)電項(xiàng)目的示范機(jī)組，該機(jī)組于9月30日順利并網(wǎng)發(fā)電。

“這標(biāo)志著中國(guó)超高鋼混塔架技術(shù)取得新突破，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。”華電河北新能源有限公司副總經(jīng)理劉凱說(shuō)，該機(jī)組把風(fēng)電可開發(fā)風(fēng)速門檻下探到4.5米/秒以內(nèi)，為破解平原地區(qū)低風(fēng)速風(fēng)電開發(fā)痛點(diǎn)提供了解決方案。

204米鋼混塔架風(fēng)電機(jī)組，是華電河北新能源聯(lián)合金風(fēng)科技股份有限公司、北京天杉高科風(fēng)電裝備有限責(zé)任公司以及多所高校共同攻關(guān)的成果。它采用自主研發(fā)技術(shù)，可像搭積木一樣筑起高塔，是目前全球最高的混塔式塔架的工程應(yīng)用。該機(jī)組的投運(yùn)，引發(fā)業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。

10月13日，華電辛集能源基地發(fā)展建設(shè)指揮部，大屏幕上顯示著500兆瓦風(fēng)電項(xiàng)目各個(gè)建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)情況。項(xiàng)目共建設(shè)80臺(tái)單機(jī)容量6.25兆瓦風(fēng)電機(jī)組，計(jì)劃于年內(nèi)全部并網(wǎng)發(fā)電。屆時(shí)，項(xiàng)目年上網(wǎng)電量可達(dá)11.63億千瓦時(shí)，每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤40余萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放98.27萬(wàn)噸。

上午9時(shí)許，天杉高科營(yíng)銷總監(jiān)趙文濤來(lái)到建設(shè)指揮部，詳細(xì)了解204米鋼混塔架風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證其在當(dāng)?shù)氐惋L(fēng)速條件下的實(shí)際表現(xiàn)，并與華電河北新能源的技術(shù)專家探討將這項(xiàng)技術(shù)在更多地區(qū)推廣應(yīng)用。

“風(fēng)電行業(yè)常說(shuō)，向高處要資源。更高的塔架，能使機(jī)組捕獲更多風(fēng)能資源。”趙文濤告訴記者，此前最高的鋼混塔架風(fēng)電機(jī)組是185米，此次跨越到204米，意味著可以捕獲風(fēng)速更高的優(yōu)質(zhì)風(fēng)能。

既提升項(xiàng)目投資收益，又放大綠色減碳效益。據(jù)介紹，與辛集風(fēng)電場(chǎng)160米鋼混塔架風(fēng)電機(jī)組相比，204米機(jī)組每年預(yù)計(jì)可以增加等效發(fā)電約220小時(shí)，發(fā)電量提升6%以上;每年新增發(fā)電收益42.6萬(wàn)元;每年多節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤550噸，多減排二氧化碳1371噸。

高達(dá)204米，但跨越的不止是高度。

“超高混塔，不是單一技術(shù)創(chuàng)新，而是全鏈條系統(tǒng)集成突破。”趙文濤說(shuō)，設(shè)計(jì)、材料、制造、運(yùn)輸、吊裝、運(yùn)維任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差，都會(huì)放大成結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)。

該如何破題?

四方深度協(xié)同賦能。華電河北新能源創(chuàng)新打造新能源基地管理模式，推動(dòng)業(yè)主、總包、設(shè)計(jì)、監(jiān)理四方深度協(xié)同，貫通前期規(guī)劃、工程建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)全周期，探索出大型新能源基地高質(zhì)量發(fā)展管理路徑。

產(chǎn)學(xué)研跨領(lǐng)域抱團(tuán)攻關(guān)。華電河北新能源聯(lián)合金風(fēng)科技、天杉高科，以及同濟(jì)大學(xué)、重慶大學(xué)、應(yīng)急管理大學(xué)等多所高校，開展多物理場(chǎng)耦合仿真分析，反復(fù)迭代模型，不斷優(yōu)化鋼混連接結(jié)構(gòu)，把載荷計(jì)算誤差控制到3%以內(nèi)，解決共振、連接抗疲勞等技術(shù)卡點(diǎn)。

新材料創(chuàng)新應(yīng)用。風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵受力部位首次大規(guī)模采用抗壓強(qiáng)度150兆帕的UHPC超高性能混凝土。規(guī)模化應(yīng)用2200兆帕級(jí)高強(qiáng)鋼絞線體外預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)，提升整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與防腐性能。

解決超高構(gòu)件吊裝難題。他們定制適配204米高度的動(dòng)臂塔機(jī)，解決構(gòu)件吊裝難題。搭建光纖光柵傳感的多維度全生命周期監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警，保障長(zhǎng)期安全運(yùn)行。

近段時(shí)間，劉凱不斷接到咨詢電話，詢問(wèn)全球最高鋼混塔架風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行情況。在他看來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)適配低風(fēng)速、風(fēng)切變指數(shù)高的地區(qū)，在平原地區(qū)有著廣泛的應(yīng)用前景。

“冀中、冀南平原的低風(fēng)速區(qū)域，是我們優(yōu)先推廣的場(chǎng)景。我們將推進(jìn)風(fēng)電技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，推動(dòng)風(fēng)電項(xiàng)目加速落地，助力河北綠色發(fā)展全面轉(zhuǎn)型。”劉凱說(shuō)，向外拓展，技術(shù)適配我國(guó)華北、東北平原，這些地區(qū)地面風(fēng)速不高，但高空具備較好風(fēng)能資源。這套技術(shù)能夠釋放存量土地的風(fēng)電開發(fā)潛力。

目前，華電河北新能源已經(jīng)形成從勘察、設(shè)計(jì)、預(yù)制生產(chǎn)、吊裝施工到智能運(yùn)維的技術(shù)體系。隨著產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)，整套裝備成本將進(jìn)一步優(yōu)化，為全國(guó)低風(fēng)速區(qū)域新能源高質(zhì)量開發(fā)提供國(guó)產(chǎn)化解決方案。

而對(duì)于當(dāng)?shù)厝罕姸裕@臺(tái)全球最高鋼混塔架風(fēng)電機(jī)組則具有文旅屬性。近段時(shí)間，很多人來(lái)到風(fēng)電機(jī)組前拍照打卡，也都想仔細(xì)看看“世界之最”上畫的是啥。

站在204米鋼混塔架風(fēng)電機(jī)組下，記者抬頭仰望，映入眼簾的是一幅幅具有辛集特色的農(nóng)民畫：黃燦燦的辛集梨、弘揚(yáng)紅色文化的下鄉(xiāng)演出……披上彩繪外衣的風(fēng)電機(jī)組，成為當(dāng)?shù)匾坏?ldquo;會(huì)發(fā)電”的亮麗風(fēng)景。