基于可變壁厚的風電塔筒鋼模具,可以進行混凝土塔筒的模塊化設計。首先根據風電塔筒鋼模具廠家的產品路線,以及市場發展趨勢,可將風電塔筒鋼模具的塔筒高度分成120m、140m、160m和180m等若干檔,將風電塔筒鋼模具的塔筒的底部極限彎矩分成15萬kN?m、20萬kN?m、30萬kN?m、40萬kN-m等若干級。然后根據當前主流的塔筒高度和底部彎矩,設計出相應的混凝土塔筒,并以此塔筒的環片厚度作為基準來設計可變壁厚的混凝土塔筒模具。當塔筒的高度或者底部彎矩變化時,此時設計的混凝土風電塔筒鋼模具應符合以下原則:(1)盡可能多地采用與基準環片相同壁厚和強度等級的環片;(2)當無法滿足原則(1)時,則保持環片的厚度不變,改變混凝土的強度等級;(3)當無法滿足原則(1)~(2)時,則應使該厚度的環片可以使用可變壁厚的混塔模具來生產;(4)當無法滿足原則(1)~(3)時,則需要生產滿足新環片尺寸的模具。這樣,若干檔高度與若干級載荷所組合而成的混凝土塔筒,可由一套標準的可變壁厚的混塔模具和少量的非通用模具完成生產,從而實現模塊化設計,標準化生產,既提高了模具的適配性,又降低了環片的制造成本,同時也加快了混塔設計與制造的進度。
風電機組不同的輪轂高度和載荷,需要不同的塔筒去匹配。對于每個特定的風電塔筒鋼模具,需要一組特定外徑、壁厚和強度等級環片去匹配,以實現其混凝土土方量最小化。可變壁厚風電塔筒鋼模具的應用在不增加模具費用的情況下,實現了塔筒外徑、壁厚和材料強度等級隨載荷的變化而變化,提升了混塔的經濟性和競爭力。基于可調壁厚風電塔筒鋼模具而設計的模塊化混塔為風電機組的大型化和風電塔筒的標準化打下堅實基礎,有利于傳統基建行業的過剩產能向新能源行業轉型發展,從而為實現“3060雙碳目標”提供兼具經濟性和實用性的產業發展方向。