青岛金胶州资产经营有限公司副总经理孙健介绍,胶州市位于山东省东部,地势平坦开阔,风力长期大于5级,低风速风能资源非常丰富,发展风电能源,可减少煤炭等能源消耗。
“这是中国风电产业一项创举和突破。”王同华说。“华斯壮”作为一家胶州本土企业,与同济大学等一流科研院所合作,在马人乐教授的技术指导下,研发了预应力构架式钢管风电塔,2020年1月在山东菏泽鄄城成功吊装全球首座160米预应力钢管风电塔,并于2020年9月28日并网发电,填补了当时风电行业国内外空白。这个全球最高的构架式钢管风塔项目今年11月30日即可并网收益,以每度电0.52元计,预计年满负荷运转时间2800小时,年均发电量约为32120万度,毛收益约为1.67亿元,约6年时间可回收成本。风塔寿命20年,剩余14年都可以盈利。
常见的风塔是圆形塔筒,高度一般在120到140米,但因为是柔性塔,容易形成共振。“华斯壮”现在设计出的这种形式是构架式,四个角通过下部塔身承载力更强,解决了焊接疲劳问题,可以有效地避免共振。这项拥有20余项国家和国际专利的技术,可以大幅提升塔架高度,能更好地利用风资源,增加发电有效时数。
只有站得更高,才能获得更多的能量。160米高相当于53层楼,年发电小时数可以达到2800到2900,风再好的地方甚至可以达到3000,就使更多平原地区可以实现经济性开发。在成本上,构架式风塔在提高寿命的同时节约了近两成钢材,与140米塔筒进行比较,可节省100万元,比同高度传统风塔综合成本直接降低10—30%,并增加发电量3%—8%。
一座座高高耸立的风电塔,在为城乡居民和工矿企业源源不断输送清洁能源的同时,其一块块的占地也让业内人士头痛不已。而“华斯壮”的创新技术,则成为清洁能源不与民争地的创新者。
圆形风电塔架埋深较浅,所占地范围不能继续耕种,需要办理土地征收,耗时长,大概两三年时间。而新型风电塔架可以调节塔座埋深,影响耕种面积仅为露出地面部分,地上结构部分高大宽敞,底部设计精巧,采用四个小型基础,单个露出面积不足1.5平方米,四个实际占地只有6平方米,单塔节地面积57平方米。按每年建设10000台计算,可以为国家节约土地约57公顷,可节约混凝土200万立方米。塔下可以跑拖拉机和收割机,不影响农业机械作业,可以采用以租代征的用地方式,相比传统风电塔架极大地节约了土地,选址布局将更加灵活,一年内就可建成使用,风电资源潜力将得到更大释放。
中国可再生能源学会风能专委会专家介绍,我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。要实现这两个目标,我国每年风光电装机需要1亿至2亿千瓦。需要在更多地方、以更低的成本开发风能发电。预应力抗疲劳构架式钢管风电塔架的技术,将使风速较小的平原地区具备更多风电开发的可能性。
用绿色技术发展绿色能源。王同华介绍,“十四五”开新局,“华斯壮”今后加强自主研发,将塔架高度继续升至180米甚至200米以上,这样就能更好获取风资源,从而提高发电效率,将引领风电产业进一步发展,为风电行业提供更高更强更绿色的空间。现在除了胶州的订单,山东菏泽又追加了10台,湖北还有15台,总订单量已经排到了明年上半年。