预应力构架式风塔激活陆上高塔长期价值

陆上风电开发逐步迈入深水区，优质低空风资源日趋稀缺，抬升轮毂高度，向更高空域捕获稳定风能，已经成为行业共识。伴随着高塔化浪潮，各类超高塔技术路线持续创新迭代，多种塔架方案百花齐放，不断挑战陆上风电的高度边界。但高度抬升的背后，挑战也同步加剧：风机全生命周期长达二十年以上，一旦结构耐久性不足，就会埋下长期安全隐患。因此，对于超高塔而言，高度只是表象，长期抗疲劳能力、运行可靠性，才是衡量一套塔架方案好坏的核心标尺。

在预应力构架式风塔这条赛道上，青岛华斯壮能源科技有限公司早已提前布局、持续深耕。2014年，该公司便联合同济大学马人乐教授团队，率先提出“预应力构架式风电塔架技术”构想，瞄准传统塔架在超高场景下的结构瓶颈，开展体系化结构研发、仿真验算与方案优化。2020年，该技术顺利完成工程验证，实现了从理论设计到实体机组落地的关键跨越，经过多年持续迭代优化现已成熟稳定，具备批量化生产能力。可批量交付项目累计落地接近200台。目前，华能靖边项目200米预应力构架式风塔塔架部分已顺利吊装完成，标志着华斯壮预应力构架式风塔正式迈入200米级超高塔规模化应用阶段。

靖边200米预应力构架式风塔塔架部分吊装完成

预应力核心技术，筑牢超高塔耐久根基

风电塔架全生命周期长达二十年以上，长期承受复杂的交变风载荷，塔架寿命受疲劳控制。这正是华斯壮预应力构架式风塔的技术发力点：该公司在每根主柱内设置若干根钢绞线，并对其进行张拉来施加预应力，提前对塔柱施加预压应力，巧妙抵消风载荷带来的拉应力，让塔柱在绝大多数运行工况下保持受压状态。这一设计从根源上抑制了疲劳裂纹的萌生与发展，显著提高了塔柱的抗疲劳性能和疲劳安全冗余度，从而大幅延长塔架寿命。

更重要的是，塔架在结构设计上具备充分的安全冗余：主体钢管空间桁架本身即可独立承受极限荷载。即便在极端情况下预应力系统失效，主体结构仍能保证塔架安全。在这里，预应力系统是提升耐久性的“安全冗余”，而空间桁架才是保障安全的“承重核心”，两者结合，从根源上规避了重大安全隐患。

抢占先发窗口期：发电增益与降本提速的“双重”红利

高塔的价值，不止于结构安全，最终要落到风场的发电收益上。随着风电全面参与电力市场化交易，发电量直接成为决定项目收益的核心变量。抬升轮毂高度，已经成为中东部低风速风场提升发电量的重要路径。在限电区域，超高塔还具备独特的消纳优势：当低塔高度处风速不足、机组无法启动发电时，高塔依托高空风切变优势，可以率先捕获风能、提前并网发电。这一部分增量电量，大多产生在电网消纳压力相对宽松的时段，面临限电削减的概率更低，能够形成更多可结算电量，对限电地区的项目十分友好。

预应力构架式高塔相当于为业主增设一层收益缓冲，将高空风能转化为稳定、可落地的可售电量，有效对冲弃风损失，拉长项目收益曲线。以山东某项目风资源数据推算，按20年平均售电价格0.2元/kWh测算，单台10MW机组轮毂高度由160米提升至200 米，20年运营周期内发电收益可增加约940万元，新增发电纯利润约775万元；提升至240米，新增发电纯利润约1335万元（注——测算仅供参考，实际收益以场址实测测风数据、当地电价及电网消纳条件为准）。

除上述限电区域的“隐形收益”外，构架式塔架在工程落地与并网时效上，还带来另外三重“额外收益”：

一是显著节约集电线路成本。构架式塔架本身即可作为集电线路的终端塔使用，将终端塔横担直接设置于塔柱之上，箱变高压电缆接至横担后，通过架空导线接入集电线路。这一设计省去了传统方案中昂贵的高压地埋电缆及独立终端塔投入，同时大幅减少了地埋电缆涉及的征地协调费用，有效降低了征地协调难度，规避了因征地纠纷可能引发的阻工风险及相关额外成本。以单台机组测算，构架塔方案较混塔方案可节约集电线路成本约15万元/台，20台规模场站合计可节省约300万元。

集电线路输电横担

二是突破冬季施工瓶颈，大幅缩短工期。构架式塔架采用散件运输、现场拼装的施工模式，受低温环境影响小，在严寒季节仍可正常开展吊装作业，不受传统混凝土塔架冬歇期限制。这一特性使项目在北方及高海拔地区能够实现冬季连续施工，有效缩短整体建设周期，较传统方案可提前约三个月实现并网。

三是提前并网锁定机制电价，保障项目收益确定性。在新能源电力市场化改革背景下，提前三个月并网意味着项目能够更早锁定现行机制电价，避免因延期并网而被动接受后续电价下调风险。对于投资方而言，这三个月的时间窗口直接转化为可预期的电价收益保障，进一步夯实了项目的长期回报基础。

复杂地形，才是预应力构架式高塔架技术的真正考场

技术好不好，长期运行实绩最有说服力。从首台示范机组并网至今，华斯壮预应力构架式风塔已经在多种复杂场景中完成验证。

在南方水网地区，可破解水系保护难题。 传统风机面对沟渠往往只能“填渠改道”或“退让机位”。中国能建湖南益阳沅江项目，通过四点式基础精准布置于沟渠两岸，让风机像桥梁一样悬空跨越，做到了不填河、不占地、不影响农机通行。该项目于2025年5月并网，已安全平稳运行超一年，业主运维报告明确评价：塔架运行平稳，螺栓无松动，运行良好。

预应力构架式风塔跨沟渠建设现场及项目运行评价报告

在黄土高坡等地区，可攻克复杂地质沉降。 面对沟壑纵横、湿陷性黄土易沉降的条件，传统塔筒需大规模开山平地且基础易开裂。华能陕西延安吴起项目采用的四点式独立基础，无需开山平地即可稳稳扎根，散件运输现场拼装更避免了重型设备对山体的破坏。该项目同样于2025年5月并网，已安全平稳运行超一年，业主运维评价同样是：塔架运行平稳，螺栓无松动。

预应力构架式风塔在黄土高坡地区建设现场与项目运行评价报告

此外，在更多极端复合场景中，华斯壮的工程实证也在延伸：金风天润黑龙江勃利项目185米构架式风塔在高寒环境下（-33℃）抢出安装进度；华能山东德州平原项目在Ⅷ度高地震烈度区，以30台160米构架塔验证了强震与软土叠加下的结构安全冗余；中广核济宁汶上项目在平原农田地带成功落地170米构架塔，成为国内首个批量采用该高度的构架塔项目。

从跨沟渠的南方水网，到高烈度地震区，再到湿陷性黄土的山地与极寒的东北冻土区，从160米、185米迈向200米+。持续积累的现场运行数据，不仅验证了构架塔跨越不同地貌的极强适应力，更为各类“疑难杂症”机位提供了可复制的破局样本。

追风向上，行稳方能致远。

风电高塔化的浪潮还在继续，结构安全、耐久可靠、收益友好，是行业长期不变的诉求。华斯壮将持续深耕预应力构架式风塔技术，依托已经验证成熟的核心技术与批量交付能力，持续打磨产品、优化施工方案，为陆上风电开发提供安全耐久、吊装高效、收益更优的超高塔解决方案，和行业伙伴一起，挖掘高空风能价值，助力陆上风电高质量发展。