2020年9月28日，全球首台采用160米“预应力构架式钢管塔架”的风电机组在山东省荷泽市鄄城实现并网投运并网，该机组也是我国目前并网轮毂高度最高的风电机组。该机组的并网，标志着预应力构架式钢管塔架工程的成功应用，为低风速地区风资源开发利用创造了先决条件，引领风电技术与市场实现开拓性发展。
图：采用160米“预应力构架式钢管风电塔”机组并网
“预应力构架式钢管风电塔”由青岛华斯壮能源科技有限公司依托同济大学共同研发，为“构架式塔架+过渡段+塔筒”结构，总高度160米。该塔架技术有效解决了焊接疲劳及共振矛盾等问题，突破铁塔高度和荷载限制，不仅提高了塔架安全性和使用寿命，还能更好获取风资源，提高发电效率，适于低风速地区及分散式风电建设。同时“预应力构架式钢管风电塔”技术更节约原材料，利于工厂模块化生产和运输。该新型塔架还具备极强的节地性，由于该塔架基础采用同特高压相似的点状分布基础形式，可调节埋深，影响耕地面积仅为露出地面面积。该单基风塔基础裸露面积小于6平方米，可大大减少土地占用面积，令土地利用可实现“以租代征”，快速开工。
“预应力构架式钢管风电塔”绿色技术的推广应用，可每年为国家综合利用土地节约 15000亩、混凝土200万立方、投资成本20亿元，更有利于节能减排。
图：“预应力构架式钢管风电塔”组成示图
在风电机组开发过程中，支撑结构与机组设计相互影响且密不可分，既要充分考虑承载力与载荷的平衡，也要考虑塔架结构对整机稳定性的影响。鄄城“预应力构架式钢管风电塔”样机所采用金风科技GW140-2.5MW型机组。金风科技在整机开发维度，同青岛华斯壮、同济大学密切合作，负责整机仿真及上部钢筒段设计，并完成了整机适应性分析、塔架载荷计算及上部钢筒段强度校核及结构设计。为实现预应力构架塔与整机的精准仿真，充分评估整机稳定性，金风科技运用多体动力学进行实体建模和仿真，最终通过整机控制策略及结构频率的调整达到迭代收敛。
图：配合采用金风科技GW140-2.5MW型风电机组
首台机组的成功并网，不仅通过充分融合与发挥了研究机构、部件商、整机商等合作单位各自技术创新领域充分发挥经验与优势，成功创新合作模式，更通过技术创新，填补相关领域空白。是有效引领我国低风速地区风能深度开发和利用，推动我国生态环保、土地集约化利用等社会效益与风电开发经济效益有机结合的有益尝试，具有重要的风电技术发展里程碑式意义。
