GE安装全球首座螺旋焊接风力发电机塔架

丹佛的Keystone Tower Systems表示，它可以通过从管道制造中借用的技术来降低风能的成本。它使用螺旋焊接技术在现场将钢板轧制成巨大的涡轮机塔，比现有技术更坚固，更快，更便宜。

最强的风往往更高，但正如这项 2022 年的研究表明，更高安装的涡轮机捕捉到更强的风并不一定等同于最低的能源成本。事实上，一旦你考虑到更坚固的基础和更高、更坚固的塔的成本，任何超过120米(394英尺)的东西都会导致更昂贵的电力 - 在像能源这样对价格敏感的市场中，这是个坏消息。

根据NREL的数据，在普通商业风能装置中，大约一半的平准化能源成本(LCoE)直接来自风力涡轮机本身的成本。其中，近一半的资金在顶部的机舱中，其余的则在转子和塔本身之间分配，转子对LCoE的贡献约为13.7%，而塔本身约占10.3%。

但随着塔楼越来越大，它们在前期资本支出(资本支出)中的份额不成比例地增加。110米(361英尺)的塔楼可能占项目资本支出的20%，而150米(492英尺)的塔楼占成本的29%。更不用说处理像这样的大型机械所涉及的额外后勤问题了。

Keystone表示，它有一种塔架制造解决方案，可以将大型塔的价格降低到如此之低，以至于“使风能成为成本最低的电源，不仅在开阔的平原上，而且在全世界。

这个想法很简单;Keystone建议在现场快速建造小型制造设施，然后用卡车运输大量钢卷，甚至是平板，可以焊接在一起形成更长的条形钢条，而不是制造许多圆柱形“罐子”，将它们运到涡轮机现场并将它们焊接在一起以形成最终的塔架结构。这些卷材或带材被送入弯弯机，这些折弯机将它们弯曲成螺旋形，在钢车削时沿着连接线连续焊接在一起。

Keystone说，结果是全长塔，或者更短的部分，如果这在物流上更容易的话，生产速度比标准工厂快10倍，使用多达80%的人力。用于螺旋焊接塔的基础也可以节省。工厂可以在大约一个月内准备好，现场建造意味着您可以制造那种大直径部分，如果您要在工厂制造并运输它们，则根本无法安装在桥下。

据路透社报道，这种运输限制目前将最大直径保持在4.3米(14英尺)以内 - 将塔的高度限制在80米(262英尺)左右。Keystone的技术可以扩展以生产直径超过7米(23英尺)的塔，用于高达180米(590英尺)高的塔。因此，陆上风电场可以运行更高的塔架，更长的叶片，驱动更大的涡轮机并产生更多的能量。

在制造管道方面，螺旋焊接是一项成熟的技术，因此创建和质量检查这些长管段的过程已经得到证实。Keystone表示，它还导致“更好的疲劳和屈曲性能”，使给定高度的塔架能够使用更少的钢材制造。而且由于制造工厂基本上是移动的，因此很容易在码头旁边临时弹出一个，并拍摄数十个部分或整个塔用于海上安装。

虽然移动工厂单元是Keystone的关键部分，但它也在德克萨斯州建立了自己的制造工厂，并从这家工厂生产了该塔，用于其首次现场安装，与通用电气可再生能源公司合作。

第一个产品是用于GE的89.292-2涡轮机的8米(127英尺)螺旋焊接塔。该塔经过认证，使用寿命为40年，旨在成为GE标准塔的简单替代品。它可能会提供一个很好的商业规模的案例研究。

当然，Keystone目前只是一个小企业，主要依靠美国政府的拨款生存。在这种制造中，您需要规模经济才能开始向客户承诺节省大量资金。但塔架显然是成品风力涡轮机成本的重要组成部分，也是尺寸与功率方程的限制因素，因此Keystone的螺旋焊接技术可能成为移动可再生能源成本的强大杠杆。

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