新能源为主体的新型电力系统，正带动低风速风电迎来高质量开发应用的又一轮热潮。低风速风电高质量开发，离不开成熟的高塔筒技术解决方案。柔性钢塔（柔塔）、混凝土塔筒（混塔）、桁架结构塔架、斜拉索结构塔架，各种高塔筒技术解决方案层出不穷。中国风电市场正成为各种高塔筒技术比拼的新战场。

　　柔塔渐受中国市场青睐

　　风切变反映了风在距离地面不同高度的变化程度。切变值越大，更高层的风速就越高，风能利用价值也就越大。风速较低而不具备投资价值的项目，可以通过高塔筒有效提高发电量，从而具备投资价值。

　　一位风电整体解决方案相关负责人告诉记者，塔筒占整个风电机组成本的20%—25%，提升塔筒的经济性，在深挖度电成本潜能的当下，同样至关重要。按照传统钢塔的设计和工艺,塔高超过100米后，塔筒重量会出现指数型增加。高风速带来的发电收益提升难以抵消塔筒成本的增加。

　　如何兼顾塔筒升高、成本可控的双重要求？“当前，主流的降低塔筒成本的技术方案有两种，一种是用混凝土替代一部分钢材料，这就是混塔方案，另一种则是采用轻量化的纯钢塔筒设计，配合新的控制策略，这就是柔塔方案。”运达股份的相关技术人士介绍称。

　　据了解，在国际市场上，混塔占据高塔筒市场大部分的份额，而在中国市场，却恰恰相反，柔塔市场份额日益占据上风。

　　有统计显示，中国市场自2016年首台120米全钢柔性高塔率先投运以来，目前市场上在运120-140米高塔筒风机已经超过6000台。其中柔塔方案约占87%、混塔方案约占13%，即柔塔方案和混塔方案比例为7:1。混塔仅在120米高度有部分业绩。到140米高度，柔塔方案混塔方案比例已成98:2。

　　国际龙头整机商维斯塔斯的一位技术负责人告诉记者，维斯塔斯在中国市场目前只推柔塔技术。而国内整机商金风科技、远景能源等也是力推柔塔技术。此中有何缘由？

　　混塔可靠性依赖于施工质量

　　“客观地说，混塔和柔塔各有优势。市场份额的多少并不能表明一种技术路线优于另一种技术路线。”一位业内资深人士表示，“针对具体的项目，该选择柔塔还是混塔，需要因地制宜，综合考量。”

　　“采用柔塔方案，随着塔筒的增高，成本并不会增加太多，经济性优势突出。同时，柔塔的工艺标准更健全，设计过程更高效，且供应链成熟，制造周期短，退役拆解方便。”国内某知名柔塔制造企业相关负责人告诉记者。

　　一家混塔设计公司的相关人士则表示，相比柔塔，混塔也有独特优势。其整体结构刚度大，优异的抗疲劳和避振性能，使其结构更安全，有利于保障机组全生命周期安全高效运行。同时，混塔可现场预制不受运输条件限制，无紧固件连接无需定期检修维护，从而降低了后期运维成本。

　　在欧洲一些地区，因为钢价高，业主更倾向于采用混塔方案，而在南美地区，因为基础工业水平低，也更倾向于采用技术门槛相对较低的混塔方案。这导致了混塔方案在全球高塔筒市场上占有较大比例。

　　“但是，混塔有一个关键难题，其安全可靠性很大程度上取决于施工质量。由于涉及土建施工，整机商很难对此具有百分之百的把控力。中国土建施工水平参差不齐给这一技术路线带来了较大不确定性，这也是维斯塔斯暂时不在中国市场推混塔技术路线的一个重要因素。” 维斯塔斯上述技术负责人称，“相比混塔技术，维斯塔斯大约在2000年，就设计了当时概念的105米高塔，至此已成功运行20年。通过20年间的技术沉淀，在柔塔的设计及运行策略方面已经积累了足够的经验，目前柔塔方案在经济性上也优于混塔方案。” 

　　2016年，当中国风机达到史无前例的120米新高度时，市场对于高塔筒技术方案安全性普遍持谨慎态度。混塔被认为是较为稳妥的选择，柔塔则是带有创新冒险的因素。

　　然而，经过几年的激荡，中国市场对于新技术的接受度大大提升。中国风电市场不仅接纳了新技术，而且还培育了很多新技术。柔塔技术方案的人气和项目应用逐渐甩开混塔技术方案。

　　头部整机商方案更有保障

　　技术没有优劣，但不可回避的一个事实是，采用柔塔技术方案对整机商的技术能力、控制策略提出了更极致的要求。也正因此，只有头部的整机商，才具备成熟的柔塔技术解决方案。

　　“有观点认为，采用与传统塔筒技术更趋一致的混塔方案安全性更高。其实，这是一种源于直觉的判断。就像人们往往认为汽车比飞机更安全一样，实际却是飞机的事故发生率比汽车低。”上述业内资深人士说，“当然，这也提醒行业，必须选择技术成熟的头部整机商，才能保证其柔塔方案的可靠性。”

　　据业内人士透露，某国内整机商在120米塔筒高度时曾主推混塔技术，而在140米、160米塔筒高度时主推柔塔技术。正是由于混塔的技术门槛相对较低，当时该整机商柔塔技术还未完全突破，因此选择了把较为保险的混塔技术方案推向市场。而柔塔技术一旦突破，比如伴随着分片式技术的逐步应用，塔筒直径设计突破运输瓶颈，塔筒的不断增高并不会构成太大挑战。

　　正如硬币的两面，柔塔优势明显，但也面临着共振与涡激的难题。

　　据介绍，由于高度增加导致柔塔的自身固有频率下降，会与叶轮转频产生交点,导致频率共振，极大降低塔架与整机各部件的寿命。为了穿越共振点，减小摆动，需要整机商对机组的控制策略有较强的优化能力。

　　“规避共振风险，是柔塔核心的技术。早期的控制策略是穿越共振区，但这种方式会导致发电量受到些许损失，经过技术迭代，现在远景采取更加先进的控制策略避免了发电量的损失。”远景能源相关技术负责人说。

　　业内人士称，工业产品需要批量和验证。从数据来看，140米高度的柔性钢塔目前投运较多。风电高质量发展，可靠性是平价甚至低价的前提。