全球首台!985高校,打破国外技术垄断

2023-03-03 1712

据重庆大学官微3月2日消息,近日,全球首台165米级预应力钢管混凝土格构式塔架在山东德州乐陵市成功完成安装,扎根于齐鲁大地,送电至千户万家。该塔架的风电机组预计每年产生超过1240万千瓦时清洁电力,节约标煤约0.4万吨,减少碳排放约1.2万吨。


该新型高塔结构凝聚了重庆大学周绪红院士和王宇航教授团队5年的心血,解决了我国陆上低风速区风资源开发中的“卡脖子”问题打破了国外在风电机组高塔结构领域的垄断,促进了我国陆上风资源的高效利用,推动了我国风电工程技术发展。


“目前,我国陆上风电面临单机容量不断增大、轮毂高度显著提升、叶片长度持续增加等趋势,塔架结构是保障风电机组安全运行的关键。风电机组的轮毂高度超过160米后,传统塔架结构尺寸和重量大、综合成本高,已难以适用。” 著名结构工程专家,中国工程院院士,风电工程结构团队执行负责人周绪红院士、重庆大学土木工程学院副院长王宇航教授带领团队从塔筒结构的性能、尺寸限制、成本控制三个维度出发,于2018年原创提出了这种新型结构,并获得了国家专利


2020年底,在周绪红的指导下,团队建立了预应力钢管混凝土格构式塔架结构精细化高效分析理论和计算方法,并于2021年与中国船舶集团海装风电股份有限公司联合开展示范工程的实施。


然而高塔直立并非易事,该结构受力复杂、无相应的设计规范可参考、无成熟的国内外经验可借鉴。研发团队在其诞生之时就面临着重重技术难关。在预应力钢管混凝土格构式塔架的开发过程中,为了解决这些技术性难题,保证结构各个部位的性能都能发挥其最好的效果,团队成员不断地与业内专家进行技术交流与探索,不断地对结构受力性能进行分析与测试、不断地对方案进行改进与优化。


经历了20余次的反复选型、模拟迭代、受力分析,综合考虑制造成本、运输限制、加工难度、质量把控难度、安装难度等各种因素后,团队最终从100余套方案中确定了综合指标最优的结构初步方案


2021年11月,研发设计工作圆满结束。为了保证塔架顺利安全地生产,团队成员都始终奋战在第一线,精心雕琢着全球第一台预应力钢管混凝土格构式塔架。2022年12月样机工程的塔架开始正式组装,最终在2023年春节来临之前将样机工程顺利安装。


据悉,未来,团队将进一步开展海上风电固定式支撑结构与漂浮式基础结构体系研发,并建立一体化分析理论与设计方法,突破关键理论与技术瓶颈,进一步推动钢-混凝土组合结构与混合结构在风电工程中的应用,助力我国风电产业从陆地走向海洋、从近浅海迈向深远海,为我国清洁能源发展与“双碳”目标的实现作出贡献。


多年来,重庆大学逐步构建起“1+5”新型科研创新体系,以新的体制机制促进高质量成果产出。全面实施基础研究珠峰计划、重大项目成果人才培育计划、重点研究基地构筑计划、军民融合发展行动计划。加强科研前瞻布局,全面融入西部(重庆)科学城建设,推动建设重庆大学科学中心,培育建设超瞬态实验大科学装置,推动成立人工智能研究院、智慧城市研究院等跨学科交叉研究平台


“十三五”以来,重庆大学新增国家和省部级科研平台38个,获批国家级科研项目2892项(其中牵头千万元级以上重大项目53项,荣获国家奖和省部级科技奖励一等奖100余项,国家科技进步一等奖、国家自然科学基金重大项目、核心期刊论文等均取得历史性突破,科研总经费屡创新高(2022年达到30亿元),发表高水平论文数量和获权发明专利数量显著增长。


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