日前，中船海裝《160m鋼管混凝土格構式塔架創(chuàng )新施工工藝》榮獲了2024年全國電力行業(yè)工程建設管理創(chuàng )新成果特等項目，這是繼中國科技產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)會(huì )“科技創(chuàng )新一等獎”、“重慶市科技進(jìn)步一等獎”后，中船海裝在支撐結構上斬獲的又一榮譽(yù)。
基于多年鋼混塔筒產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗，中船海裝研制了“鋼管混凝土格構式預應力塔架”，主立柱創(chuàng )新采用了“鋼-混組合”結構，大幅提升受載性能，底部根開(kāi)可降低至傳統鋼結構的50%，又一次填補了風(fēng)電細分市場(chǎng)的空白。
新型風(fēng)電支撐結構在填補市場(chǎng)空白的同時(shí)，往往要搭建一套全新的工藝體系，面臨行業(yè)上成熟專(zhuān)業(yè)化施工隊伍缺失的囧境，這也為風(fēng)電機組的支撐結構創(chuàng )新帶來(lái)了更高的試錯成本。面對這一難題，中船海裝基于多年產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗，在產(chǎn)品研制的同時(shí)，同步開(kāi)展關(guān)鍵實(shí)驗驗證、工藝體系搭建、工具工裝研制、工序工法編制，最終在施工前形成一套完備的生產(chǎn)、施工作業(yè)指導文件，為產(chǎn)品真正落地保駕護航。
一家專(zhuān)注于風(fēng)電裝備制造的整機企業(yè)，如何把支撐結構一步步做強做優(yōu)，讓“混塔”等支撐結構產(chǎn)品市場(chǎng)占有率挺進(jìn)行業(yè)前列？讓我們一探究竟。
向下扎根 構建安全堡壘
所謂基礎不牢，地動(dòng)山搖。風(fēng)電機組支撐結構，是保障風(fēng)電整機安全性的核心部件，在對整機起到支撐托舉作用的同時(shí)，更為重要的是要承受能量捕獲中產(chǎn)生的塔筒載荷，經(jīng)過(guò)近幾年技術(shù)的快速迭代，風(fēng)電支撐結構已發(fā)展成為一項集多學(xué)科、多領(lǐng)域耦合的系統集成體系，對設計、生產(chǎn)、施工等各個(gè)環(huán)節的品控要求“門(mén)檻”較高。
作為中國船舶集團旗下專(zhuān)業(yè)從事風(fēng)電裝備制造的“國家隊”，中船海裝始終把“責任風(fēng)電、品質(zhì)先行”的質(zhì)量理念放在首位，并在行業(yè)中率先布局了“混塔”產(chǎn)業(yè)，逐步形成適應陸上多種地域環(huán)境的120-190米輪轂高度、機型覆蓋5.X-15.XMW的鋼混塔筒產(chǎn)品體系，以及貫穿產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、施工、運行“四位一體”的安全體系。
不積跬步無(wú)以至千里，設計安全有保障：中船海裝20年風(fēng)電支撐結構設計經(jīng)驗，10年混塔技術(shù)積淀，擁有穩定的研發(fā)團隊、完善的技術(shù)體系、高效的設計效率。首批混塔穩定運行超7萬(wàn)小時(shí)，訂單總業(yè)績(jì)超6GW。行業(yè)首創(chuàng )“組合轉接段”技術(shù)大幅提升受力性能，保障受載最復雜的鋼-混連接處安全穩固。堅定不移以“理論仿真-試驗驗證-優(yōu)化設計-工程論證-規模應用”的設計開(kāi)發(fā)路線(xiàn)，充分保障設計安全性、穩定性。
軍民同線(xiàn)一脈相承，生產(chǎn)安全有保障：中船海裝沿用軍工質(zhì)量管理體系，全流程專(zhuān)業(yè)團隊質(zhì)量管控，面對生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)，如模具、構件、預應力、環(huán)氧樹(shù)脂等核心部件充分技術(shù)穿透，在方案設計、試驗驗證、原材料鑒定、過(guò)程鑒證、生產(chǎn)抽樣、出場(chǎng)全檢等各個(gè)環(huán)節布控，最大限度確保出廠(chǎng)產(chǎn)品的安全可靠。
“最后一公里”最關(guān)鍵，施工安全有保障：現場(chǎng)施工是最終扣動(dòng)扳機的環(huán)節，經(jīng)過(guò)多年積累，中船海裝已形成一套自有的工程技術(shù)體系，自研工具工裝、自建工藝工法，現場(chǎng)專(zhuān)業(yè)團隊管控，抓穩最關(guān)鍵環(huán)節。對于“環(huán)氧樹(shù)脂”的隱蔽工程、以及面對極限高、低溫度、復雜交變溫度挑戰難題，通過(guò)全程影像歸集、自制施膠工具、項目定制化溫度交變實(shí)驗等方案一一應對；對于拼吊精度、累計誤差，通過(guò)工序反檢層層把關(guān)、智能頭盔歸集影像、智慧云端全程存儲，做到當下即驗收、事后可追溯，充分確保施工環(huán)節的安全可靠。
全生命周期管理，運行安全有保障：從設計到實(shí)施，“運行穩定”方得始終，塔筒受載運行關(guān)鍵指標在設計與實(shí)施時(shí)的差異，成為著(zhù)重關(guān)注的要點(diǎn)，對于多項目同時(shí)交付，為保工期異地調貨在施工環(huán)節中時(shí)有發(fā)生，而對于混凝土段不同強度標號彈性模量存在一定差異，這會(huì )影響到塔筒的固有頻率，在與整機運行頻率的耦合時(shí)，控制塔筒頻率變得尤為重要，這涉及整機運行的安全性。中船海裝在做整體設計時(shí)即考慮到該要素，通過(guò)大量的存量項目運行數據歸集分析，對新建項目做關(guān)鍵指引，經(jīng)過(guò)驗證所有項目的塔筒頻率均維持在設計許用范圍內，機組運行安全穩定。
多元支撐 打造精品工程
隨著(zhù)風(fēng)電機組的多場(chǎng)景應用、多元化發(fā)展，支撐結構產(chǎn)品和技術(shù)也要同步迭代升級。中船海裝針對陸上、海上，山地、平原等不同應用場(chǎng)景，可以提供鋼混塔筒、格構塔架、分片鋼塔、裝配基礎、漂浮式基礎等多元化產(chǎn)品及解決方案，業(yè)務(wù)涵蓋設計研發(fā)、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、生產(chǎn)交付、質(zhì)量品控、工程服務(wù)等支撐結構開(kāi)發(fā)全過(guò)程。
目前，中船海裝作為可以提供陸、海全域支撐結構解決方案及交鑰匙工程的整機商，在激烈的市場(chǎng)競爭中真正做到了技術(shù)引領(lǐng)，除了自研自用，還為多家風(fēng)電整機企業(yè)提供配套。
平原農田：杞縣風(fēng)電項目，一臺臺應用中國海裝鋼混塔筒的風(fēng)電機組屹立鄉村農田，賦能鄉村振興。
生態(tài)漁業(yè)：金湖風(fēng)電項目，在溝壑農田地帶，與生態(tài)漁業(yè)有機結合，在施工場(chǎng)地不便的情況下實(shí)現4天完成吊裝，展現了“海裝效率”。
“沙戈荒”創(chuàng )新示范：張掖風(fēng)電項目，面向“沙戈荒”地區極端氣候環(huán)境，創(chuàng )新應用了國內首臺裝配式基礎，攻克了“三北地區”風(fēng)電基礎在超低溫下的系列施工難題。
山地丘陵競速交付：濟源風(fēng)電項目，山地丘陵地貌，在運輸安裝極其不便的情況下，采用“流水線(xiàn)”施工作業(yè)，保障了項目的快速交付。
大道無(wú)垠，前路可期。中船海裝將持續做強做優(yōu)塔筒業(yè)務(wù)，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，不斷提高支撐結構研發(fā)制造和施工工藝水平，推動(dòng)鋼混塔筒技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化升級，努力成為國際前列、國內一流的風(fēng)電機組支撐結構系統解決方案服務(wù)商，為構建新型電力系統、推動(dòng)能源清潔低碳轉型貢獻力量。
