目前风电塔架的设计寿命,往往根据风机的设计寿命来确定。陆上风机设计寿命20年,海上风机设计寿命25年,那么风电塔架的设计寿命也基本如此,风电混塔的设计使用寿命也没有摆脱这一限制。
然而,随着风电开发降本需求愈发强烈,以及《风电场改造升级和退役管理办法》的落地,风电场在运营20-25年后通过升级改造继续发挥作用的需求与确定性越发明确,混塔的设计寿命似乎可以更长一些。
事实上,目前钢混塔20-25年的设计寿命,相比其他类似行业与产品是最短的。例如民用建筑一般设计寿命为50年,标志性建筑达100年;桥梁设计寿命50-100年,悬索桥类的港珠澳大桥甚至达到了120年;经加固处理的软土地基海堤设计寿命50-70年,而在坚硬地基上建造的海堤,设计寿命80-100年。
虽然风机在寿命周期中所受载荷较大,但上述桥梁与海堤所受载荷也不小,同样是钢材+混凝土结构设施,由于使用寿命过短,并且难以像纯钢塔那样进行回收再利用,风电混塔如果以目前设计寿命推广,将造成比较大的浪费。
其实风电塔筒并不是主机,不应该与主机使用寿命画等号。即便是20年前的风电钢塔,也有不少在通过评估并更换主机后,继续发挥作用。例如早在20年前就开始开发的塞罕坝某风电场,主机因服役年限较长,出现效率降低、故障频发等问题。在改造过程中,对塔筒进行了详细的检测和评估,确认其满足新主机的承载要求后,仅更换了机头,完成了风电场的升级改造,提高了发电效率。
目前采用高性能混凝土与新型钢材制造混搭的本质,是通过材料性能升级解决传统全钢塔筒在成本、耐久性、环境适应性等方面的痛点,推动风电行业向“低成本、长寿命、低碳化”方向发展。
但实际上,高性能混凝土与新型钢材本身的性能,完全可以支撑混塔寿命超出20-25年,如果将设计标准提高到40-50年,即便中间更换一次主机,塔筒仍不需更换,可大大节省社会资源,降低风电度电成本,使风电竞争力更强。
当然,另一套逻辑是,如果塔筒20-25年更换,那么可以相比40-50年更换多拉动一倍的市场规模,养活更多的企业。这就存在一个算大账还是算小账的问题:到底是风电混塔增长寿命降低度电成本所带来的市场空间大,还是多更换一次混塔所带来的市场空间大。
本文来源:风电世界
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