9月6日,17級臺風“摩羯”強勢登陸海南文昌翁田鎮(zhèn),帶來了極端強風和暴雨,成為近年來登陸我國的最強臺風之一。
在不斷變化的氣候面前,風電設備必須具備足夠高的穩(wěn)定性和承載力。有一種應用于橋梁和軍事工程防護、可以抵御地震的超強材料——超高性能混凝土(UHPC)塔筒風機的應用,為抵御臺風提供了新的可能性。
什么是UHPC?
UHPC是一種纖維增強材料,完整的英文名稱縮寫為UHPFRC——Ultra-High Performance Fibre Reinforced Concrete(超高性能纖維增強混凝土)。UHPC的“超高性能”主要體現在其超強的“力學性能”和“耐久性”上。
·UHPC的超強力學性能
傳統混凝土是脆性材料,易開裂和折斷,而UHPC由于增加了鋼纖維,獲得了高抗拉和高韌性的特點,同時具備了混凝土和鋼的材料特性。用UHPC材料做成的塔筒具有極其優(yōu)越的力學性能,在面臨臺風和地震等極端氣候時,不易發(fā)生倒塔、開裂等問題。
·UHPC的超高耐久性
UHPC由于其基體材料(砂漿或混凝土)的高密實度,強度可以達到150MPA以上,抗?jié)B性和護筋性極好,可以保證內部鋼纖維和鋼筋的不發(fā)生銹蝕,提高材料的使用壽命。
(圖片來源:混凝土與UHPC)
為什么要使用UHPC材料的風機?
上海風領新能源在江蘇漣水、志丹順寧等項目中應用了UHPC150材料的風機,UHPC材料的不僅提升了結構的安全性和發(fā)電效率,還減少了維護成本,延長了使用壽命。
UHPC塔筒與普通混塔相比的優(yōu)勢:
1、高效率使用水泥與鋼材
(1) 與傳統混凝土相比,UHPC可大幅度減小材料(特別是水泥)用量,整體降低結構重量。
(2)利用鋼纖維的高強度,并將增強鋼筋用于需要的部位,UHPC擔負其它功能,大幅度減少結構的用鋼量,降低造價。
2、高耐久性,免維護。UHPC風機塔筒的高強度和高韌性意味著即使在結構開裂后,仍能繼續(xù)承載荷載并保持一定的剛度。同時,這種材料的致密性和低滲透性有效阻止了水分和有害物質的侵入,延長了塔筒的使用壽命,減少了維護成本。
隨著風電技術的不斷進步,UHPC風機塔筒的應用潛力巨大。上海風領新能源計劃開發(fā)200米以上的超高UHPC混塔風機,這將進一步破除風區(qū)劃分概念,降低度電成本,推動風電技術的創(chuàng)新和應用。