什么是混塔?
如果你在高速公路上远远看到一座风力发电机,塔身下半截是灰白色的混凝土、上半截是银灰色的钢材,那大概率就是“混塔”——全称“钢-混凝土混合塔筒”。
传统风电机组的塔筒多为全钢结构,但随着风机越做越大、塔筒越做越高,纯钢塔筒开始显得有些“力不从心”——太柔、太贵。当塔高超过120米,钢材用量随高度呈指数级增长,运输和吊装难度也急剧上升。
混塔的思路很简单:把两种材料的优势结合起来。
下部采用混凝土结构,利用混凝土高抗压的特性承担塔身80%以上的重力荷载,相比全钢塔筒可减少钢材用量30%-40%。上部则采用钢塔筒,凭借轻质高强的特性满足抗风抗震需求。两部分通过特制的“钢-混连接段”实现协同受力。
通俗地说,混塔的建造过程就像用积木搭一座锥形烟囱——将预制的混凝土管片分片运输到现场,像搭积木一样逐层拼接、固定,最终形成完整的锥筒式混凝土塔筒,顶部再安装钢塔段和风机。
混塔的优势不止于经济性。它的整体结构刚度大于传统钢塔,在高切变风况下能让叶轮保持精准的迎风角度;混凝土段能有效抵御风沙、盐雾、温差等环境侵蚀;钢混组合结构的阻尼比相比全钢塔筒提升约30%,在强风、地震中振动响应更小。
混塔为何快速兴起?
据CCPA风电混塔分会统计,在塔架高度120米时,混塔与钢塔造价相当;但当高度达到140米时,混塔造价仅为钢塔的60%-70%。这种经济性优势,加上混塔更高的结构刚度、更强的抗风稳定性,使其在低风速、平原等重点开发区域渗透率持续攀升。
正如《中国风电混凝土塔架质量安全问题风险报告》(以下简称《风险报告》)所指出的:“2020年中国风电平价以来,风电技术经历了一轮新的创新热潮……风电混塔的发展才刚刚开始。”与此同时,报告也警示:“更大直径和更大高度的风电混塔正面临着巨大的技术挑战和质量风险压力。”
混塔安全事故:不能回避的现实
任何新技术在规模化推广的过程中,都难免经历“成长的烦恼”。据不完全统计,中国风电行业大型事故数量持续攀升,2021年为95起,2022年、2023年分别增至114起和130起。《风险报告》也印证了这一趋势:“2013-2023年,风电行业发生的倒塔、火灾烧毁、关键部件失效等大型事故数量呈上升趋势”。
2023年7月,安徽蒙城一混塔风电场发生试运行风机倒塌事故,直接经济损失超800万元。后续调查认定,事故根源涉及多个环节:由江苏金海新能源科技有限公司制造的塔筒管片存在质量缺陷,部分管片未达设计强度;同时,现场安装技术指导不到位,结构胶粘接质量不达标,局部甚至出现胶粘剂缺失,而主机方中车株洲所对管片生产的监造也未能堵住漏洞。
2024年9月,安徽亳州在建混塔项目发生施工平台坠落事故,造成5死1重伤,直接经济损失1832.46万元,成为行业最惨痛的警示。由安徽省应急管理厅公布的调查报告显示,由天杉高科风电科技有限责任公司设计并提供临时施工平台,其挂点数量不足、放射梁防脱螺栓缺失,导致平台整体坠落。这起事故不仅暴露了临时支撑系统的严重缺陷,更让行业对混塔施工安全管理的系统性风险有了切肤之痛。

图源:凤凰网新闻
此外,还有多起吊装事故、管片裂纹、胶黏剂缺胶等质量问题被频繁曝光。有行业报告曾系统梳理过这些现象,指出当前混塔面临的设计标准滞后、制造精度不足、施工规范缺失、分包管理混乱等问题,已成为行业共性风险。可以说,这些事故和隐患并非偶然,而是混塔在快速规模化过程中,全产业链质量管控能力没能同步跟上的必然结果,风电混塔正面临着前所未有的质量与安全挑战。

图源:网络视频
混塔到底安不安全?
客观地说,混塔技术路线本身没有问题。它在欧洲已有超过30年的应用历史,国内大量安全运行的项目也证明了技术的可行性。真正的问题在于:混塔的安全,不是“设计出来”就自动实现的,而是“制造出来”“安装出来”“管理出来”的。
混凝土结构对施工环境、养护条件、拼接精度、预应力张拉工艺都有极高要求。一个环节出纰漏,缺陷可能不会立即暴露,但会在风机运行中逐渐扩展,最终酿成事故。而混塔的制造又是高度离散的——管片在工厂生产,运输到现场拼接,每个项目的地理条件、气候环境、施工队伍都不一样,质量一致性控制远比工厂流水线生产的钢塔要复杂得多。
正因为如此,行业正在加快完善标准体系。2024年,鉴衡认证发布了《风力发电机组混凝土塔架技术规范》,多部团体标准也在编制中。各地能源监管部门陆续启动混塔专项督察,重点整治违法分包、无证施工、赶工期抢进度等乱象。从长远看,这些举措有助于把混塔的安全水平拉回到应有的轨道上。
回到用户关心的问题——如果你正在评估一个风电项目,要不要用混塔?怎么选供应商?
我的建议是:除了看技术方案和报价,一定要回头查一查这个供应商有没有过质量事故记录。 一个有过倒塔、批量裂纹、重大质量纠纷的企业,说明它从设计到制造到施工的某个环节存在系统性问题,这不是换个项目经理就能解决的。反之,一个从未出过重大事故的企业,至少证明它在全链条管控上有经得起检验的实践。
说到底,一座混塔要在野外站立20年,承受无数次的狂风、暴雨、温差变化和疲劳荷载。它的安全,从设计图纸的第一笔,到最后一根预应力钢绞线的张拉,每一个环节都不能“掉链子”。正如《风险报告》最后所说: “质量是企业的未来,抓住质量就把握住了未来。” 技术没有原罪,责任在人。
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