風能是一種安全、清潔、環(huán)境友好型的可再生能源。隨著風電技術的進步，風力發(fā)電系統(tǒng)的主要支撐結構——塔筒的高度、截面尺寸和結構形式也隨之變化。經研究和實踐發(fā)現(xiàn)，塔筒設計高度超過85m時傳統(tǒng)的鋼塔筒難以滿足平衡振動要求和運輸要求，嚴重制約了風能的進一步開發(fā)。2003年，Brughuis開發(fā)了一種混合結構塔架，采用預制混凝土代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼塔段。與鋼塔架相比，混凝土塔架可解決運輸及鋼結構易產生共振等問題。由于預制混凝土塔筒具有設計、生產、施工靈活性高，維護要求低等優(yōu)勢，且特別適用于風切變較高的風電場，有利于增加發(fā)電量。目前，預制預應力鋼–混凝土組合塔架和預制預應力混凝土塔架，已成為風電產業(yè)的重點研究和發(fā)展方向，并得到了大量推廣和應用。

塔筒占整個風電機組成本的20%-25%，提升塔筒的經濟性，在深挖成本潛能的當下至關重要。按照傳統(tǒng)鋼塔的設計和工藝，塔高超過100米后，塔筒重量會出現(xiàn)指數型增加。高風速帶來的發(fā)電收益提升難以抵消塔筒成本的增加。

為兼顧塔筒升高、成本可控的雙重要求，鋼筋混凝土塔筒結構應運而生。

(1) 可分片式運輸，也可現(xiàn)場施工建造，降低運輸成本和投資。

(2) 抗疲勞能力強，可塑性強，鋼性強。

(3) 鋼混塔不僅在可靠性上表現(xiàn)出色，而且由于其下部為混凝土，因此具有很強的防水性能。

(4) 混凝土塔筒就地取材、就地生產、就地用工的生產方式。

一、預制預應力混凝土塔的特點

(1) 質量：工業(yè)化生產，易保證質量

(2) 工期：可提前預制，總工期短

(3) 適用高度：120～140m 或以上

(4) 施工安全性：安全性能好

(5) 對風機的影響：塔身穩(wěn)定，無共振

二、模具安裝具體步驟如下

模具安裝前須進行打磨，涂抹脫模劑，底模安裝校正后，彈出側模及預埋件的控制定位線。塔筒模具包括外模、內模及緊固件、連接件等。模具應有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，其各部分的形狀、尺寸及預埋件位置應準確。

(1) 確定中心點，底模就位后抄平，測量半徑和直徑;

(2) 頂模和底模核對，預應力孔道核對，定位銷孔定位后焊接頂模;

(3) 安裝中心柱;

(4) 安裝內模，要求無錯臺，測量內上口直徑和半徑;

(5) 頂模安裝復核;

(6) 按順序合外模，測量直徑和半徑，對半拆除外模;

(7) 內模涂抹脫模劑，安裝埋件和鋼筋;

(8) 合外模后進行整體驗收。

三、結語

隨著風力發(fā)電技術的快速發(fā)展，預制預應力混凝土塔筒也得到了大量應用。作為一種裝配式結構，預制混凝土塔筒設計完成后，可同期開展現(xiàn)場基礎施工與節(jié)段預制，以節(jié)省工期，由專業(yè)化工人進行塔筒等預制構件的生產、運輸與吊裝。