
随着风电机组不断向大型化发展,混塔结构作为关键支撑技术,其安全性与经济性日益受到重视。然而,高强混凝土在风电领域的应用,正面临着标准缺失和数据不足的双重挑战。可再生能源专家技术委员会(REETC)《风电用高强混凝土性能》项目中期会议的召开,预示着行业正加速构建标准化体系,以数据驱动混塔技术的安全高效发展。
风电混塔高强混凝土应用现状与挑战:标准缺失下的安全隐患
长期以来,风电行业在混塔结构中使用高强混凝土(C80以上)已成为趋势。业内专家指出,随着风电机组容量的提升,传统C50-C60混凝土已无法满足需求,高强混凝土的应用日益广泛。然而,当前的设计体系缺乏统一标准,过度依赖国外规范或经验外推,存在潜在的安全风险。这种现状不仅增加了设计的不确定性,也可能导致资源浪费和安全隐患。
行业需求迫切:统一标准体系的构建
最新数据显示,2024年新招标的风电项目中,超过三分之一采用了混塔技术,全年混塔用量同比增长超过200%,未来占比有望进一步上升。这一数据突显了混塔技术在风电行业中的重要性。然而,混塔发展面临成本与安全双重挑战,标准缺失已成为制约因素。
建筑行业混凝土应用经验难以直接迁移至风电领域,因为两者受力特征差异显著。此外,当前对混凝土性能参数的验证不足,除抗压强度和弹性模量外,对疲劳性能等关键指标关注不够。风电塔架长期承受交变载荷,疲劳特性尤为突出,亟需基础性研究支撑。
REETC项目:全产业链协同,数据驱动标准制定
为解决上述问题,可再生能源专家技术委员会于2025年1月启动了《风电用高强混凝土性能》研究项目。该项目汇聚了整机厂、材料商、设计院、开发商及第三方检测机构等全产业链力量,旨在建立风电行业高标号混凝土物理性能试验数据库,并形成适用于国内风电的高强混凝土性能平均指标体系。
项目进展:数据积累与初步分析
项目组已完成对行业内C80以上混凝土力学性能测试数据的初步调研,涵盖立方体抗压强度、轴心抗压与抗拉强度、劈裂强度、弹性模量、疲劳性能及本构关系等核心参数,并对现有数据进行了系统分析。这些数据的积累为后续的标准制定奠定了基础。
专题技术分享:聚焦关键性能参数
会议期间,多位专家分享了他们在高强混凝土性能方面的研究成果:
- 弹性模量研究: 专家分享了风电塔架用混凝土弹性模量研究的实践经验。弹性模量是混凝土结构设计中的重要参数,其准确性直接影响结构的稳定性和安全性。
- 疲劳测试结果: 研究揭示了高强混凝土在疲劳载荷下的性能衰减规律,为结构设计提供了重要参考。
- 材性指标及变异性: 研究关注了混凝土基本材性指标的变异性,强调了在设计中考虑材料不确定性的重要性。
下一步工作计划:批量测试与白皮书发布
与会专家围绕高强混凝土的弹性模量偏差、回弹强度换算、长期性能演化、疲劳测试基准及对结构设计的指导意义等议题展开深入讨论。项目组同时就高强混凝土力学性能测试大纲达成初步共识,为后续批量测试奠定基础。
下一步,项目组将持续收集混塔混凝土样本数据,计划于2025年底完成批量测试方案编制,并发布《风电用高强混凝土力学性能白皮书1.0》。该项目为为期三年的系列研究,将推动中国风电混塔设计技术水平提升。
数据驱动的混塔技术发展:未来的展望
《风电用高强混凝土性能》研究项目不仅是对当前标准缺失的回应,更是对未来风电混塔技术发展的战略布局。通过建立高强混凝土性能数据库,形成适用于国内风电的性能指标体系,该项目将为风电机组混合塔筒设计提供关键技术支撑,推动混塔技术在风电领域的广泛应用。

