淺談風力發(fā)電機組基礎(chǔ)預(yù)應(yīng)力錨栓防腐技術(shù)

王德輝

【摘 要】論文首先分析了風力發(fā)電的廣闊前景，將逐步由補充能源向主力能源發(fā)展。其次分析了風力發(fā)電機組常見的兩種基礎(chǔ)形式，即基礎(chǔ)環(huán)和預(yù)應(yīng)力錨栓的優(yōu)缺點，并根據(jù)分析和實踐作出了隨著機組大型化趨勢的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力錨栓基礎(chǔ)將成為未來的主要基礎(chǔ)形式的判斷。論文指出防腐技術(shù)是預(yù)應(yīng)力錨栓結(jié)構(gòu)面臨的一個主要難點，同時總結(jié)了當前主要的幾種錨栓防腐技術(shù)，并最終提出行業(yè)內(nèi)各方應(yīng)攜手加大錨栓防腐技術(shù)的研究和經(jīng)驗總結(jié)推廣，最終形成行業(yè)標準的建議。

【Abstract】Firstly， the paper analyzes the broad prospect of wind power generation， which will gradually develop from supplementary energy to main energy. Secondly， this paper analyzes the advantages and disadvantages of two common foundation forms of wind turbines， namely， foundation ring and prestressed anchor bolt， and makes a judgment that prestressed anchor bolt foundation will become the main foundation form in the future with the development of the upsizing trend of wind turbines based on the analysis and practice. This paper points out that anti-corrosion technology is a major difficulty for prestressed anchor bolt structure， summarizes several main anti-corrosion technologies at present， and finally puts forward the suggestion that all parties in the industry should work together to strengthen the research and experience summary promotion of anti-corrosion technology of anchor bolt， and finally forms the industry standard.

【關(guān)鍵詞】風力發(fā)電機組;基礎(chǔ)錨栓;防腐技術(shù)

【Keywords】wind generator; foundation anchor bolt; anti-corrosion technology

【中圖分類號】TM315 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2019）12-0136-02

1 風力發(fā)電是最有前景的可再生能源之一

水電總院鄭聲安教授談到，“十三五”前三年，可再生能源增量在全國能源、電力消費增量中分別占40%、38%，可再生能源在能源轉(zhuǎn)型中尚處于增量補充階段，未來可再生能源將成為我國能源電力消費的增量主體，并為后期逐步實現(xiàn)增量全替代、存量替代做好過渡。預(yù)計到2025年可再生能源發(fā)電量占全社會用電量比重將達32%左右。

當前，我國能源消費仍以煤炭為主，但煤炭消費占比正在逐年下降，從2011年接近70%，下降到2018年約60%，與此同時，天然氣核電、水電、風電等清潔能源消費占比則逐步提升，從2011年的不到15%，增長至2018年接近25%。

按照減排承諾目標，2020年和2030年非化石能源將分別占我國一次能源消費比重的15%和20%。從補充能源向替代能源轉(zhuǎn)變，將是可再生能源發(fā)展的總體思路。隨著可再生能源發(fā)展的持續(xù)加速，預(yù)計到2025年，可再生能源將占一次能源消費比重的19%左右，可再生能源發(fā)電量將占全社會用電量比重的32%左右。到2050年，可再生能源將占一次能源消費比重的50%左右，可再生能源發(fā)電量將占全社會用電量比重的70%左右。

2 風力發(fā)電機組基礎(chǔ)的主要形式

2.1 基礎(chǔ)環(huán)

基礎(chǔ)環(huán)結(jié)構(gòu)支撐了我國前十年的風機發(fā)展，由于機組容量小且載荷不是很大，又加上設(shè)計初期，各個廠家設(shè)計余量較大，因此，只有小部分基礎(chǔ)環(huán)出現(xiàn)問題[1]。由于基礎(chǔ)環(huán)底部法蘭處存在較大應(yīng)力集中，且基礎(chǔ)環(huán)本身將混凝土整體上割裂為兩部分，在風的晃動作用下，長時間運行后可能會出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，此時再加上基礎(chǔ)表面滲水進入裂縫，更加加劇了破壞的速度，嚴重的時候甚至引起倒塌，當然，如果能夠及時發(fā)現(xiàn)初期癥狀，及時修補，也可以避免倒塌，但也會產(chǎn)生較大經(jīng)濟損失。

2.2 預(yù)應(yīng)力錨栓

預(yù)應(yīng)力錨栓避免了基礎(chǔ)環(huán)應(yīng)力集中以及將混凝土分割開來的缺陷，受力相對均勻，且基礎(chǔ)內(nèi)部混凝土基本上仍然保持一個整體狀態(tài)。其是在橋梁、高塔等高聳結(jié)構(gòu)中廣泛使用的一種結(jié)構(gòu)。但是也存在一定的問題，也就是防腐問題，當然這個問題并不是錨栓特有的，基礎(chǔ)環(huán)也存在著埋入部件防腐問題，其是否能夠滿足壽命期的要求暫時無法驗證。

3 結(jié)語

錨栓的機械性能基本是可以滿足要求也有成熟的經(jīng)驗的。但是目前對于錨栓的防腐技術(shù)仍然沒有統(tǒng)一的認識。且對于是否能夠?qū)崿F(xiàn)基礎(chǔ)25年的設(shè)計壽命也沒有確切的認識，現(xiàn)在防腐方面，有的是光桿不做防腐，有的是光桿+油脂，有的是光桿+油脂布+PVC，有的是光桿+油脂+油脂布+PVC，有的是光桿+油脂+油脂布+PE，有的是光桿+油脂+油脂布+PPR，還有達克羅+系列，有的是熱浸鋅系列。

對于效果如何目前尚且沒有統(tǒng)一的認識。

如能保證不產(chǎn)生氫脆熱浸鋅再加上PVC管，可以避免油脂時間長以后出現(xiàn)下沉，但目前不同的熱浸鋅廠家生產(chǎn)工藝差別較大，不能保證全部不產(chǎn)生氫脆風險。

還有廠家使用超級油漆+PE對不同的油脂性能如何，是否能夠有效地防腐，如何避免下沉目前還沒有成熟的研究。

建議分地區(qū)陸地和海上，制訂響應(yīng)標準，同時加大可更換式錨栓基礎(chǔ)的研究和實踐，目前雖然行業(yè)內(nèi)有兩種不同方式的可更換式錨栓方案，但都還沒有大規(guī)模的驗證，也都還存在一定的設(shè)計和推廣問題。整機廠、開發(fā)商、設(shè)計院、錨栓生產(chǎn)單位還有第三方設(shè)計咨詢機構(gòu)應(yīng)該聯(lián)合開展研究和驗證推廣工作。

【參考文獻】

【1】黃偉煌，王蕓，趙浩然，等.一種新型的永磁直驅(qū)風力發(fā)電機組控制策略在微網(wǎng)中的應(yīng)用[J].太陽能學(xué)報，2015，36（1）：61-69.