风电行业补贴退坡、与传统电力等价供应国家电网的平价上网时代到来后，降低风电机组建设投入成本、延长使用寿命成了风电行业企业面对的课题。近日，北京经开区企业北京天杉高科风电科技有限责任公司历经17个月开发出锚索式基础，填补了风电行业领域空白，意味着行业领域企业用“亦庄创新”技术可实现风电机组的降成本、延寿命，迎接平价上网时代。

风力发电能源作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。国内风力发电技术也在快速迭代升级，除了风机本身，风机以下的塔架、连接固定塔架的基础，制造与建设技术也在升级。“一座风机不仅仅是一套产品那么简单，几十米高的风机，相当于一座小型建筑，底部用于固定连接的基础，与建筑设施基础有共同点，”天杉高科副总经理丛欧介绍说，在风电行业平价上网的政策指引下，“经济型风电场”呼之欲出。 “经济型风电场”并不是廉价风电场，而应是造价可控、能保证甚至延长风电场使用寿命、是更高质量的风电场。

天杉高科是金风科技旗下分子公司，2014年成立以来，跨结构工程、机械、动力学等多个学科领域，致力于成为全球领先的风电工程技术解决方案提供商。2015年其在国内首推的钢段和混凝土段的组合式结构预制装配式混合塔架，在2兆瓦风机项目上应用实现成本节约达15％，获得了行业认可，先后获得了中国工程建设科学技术进步一等奖及两项国家电力优质工程奖、一项国家优质工程奖。随着风电行业进入平价上网时代，天杉高科在以往风电塔架产品的技术基础上研发锚索式风电基础，通过“老技术新工艺”转化“新应用”，推动“经济型风电场”建设。

当前市场大部分采用的风电基础型式是预应力高强螺栓基础，这种技术的特点是高强螺栓采用单根大直径钢棒作为原材料进行加工，随着风电设备的单机容量不断增大，预应力高强螺栓的直径越来越大，长度越做越长，长度大于7米能适配风电抬高式基础的高强螺栓加工难度较大，成本较高。“螺栓直径达到300-400毫米，长度达3米以上，俨然就是棒材。”丛欧解释说。

为了解决行业难题，天杉高科自2019年开始启动锚索式基础技术开发，开发过程中引入许多国内重点科研院所和设计院，联合中国钢研院和煤科院进行大直径钢绞线疲劳试验和200万次的预应力索锚固体系疲劳试验；联合同济大学设计研究院对锚索式基础进行结构设计验证；联合天津大学对样机进行健康监测。历经17个月时间，锚索式基础产品开发涉及设计、原材料、加工生产、试验、安装、现场张拉等多个环节，攻克了成套的锚索式基础设计理论体系的建立、28.6mm大直径锚索组件疲劳试验（国内首次）、专用安装工装设计及制造、大直径锚头液压张拉设备的开发和竖向预应力锚固系统的施工工艺等技术难关。而天杉高科研制的锚索式基础其技术特点是采用多股小直径预应力钢绞线作为原材料进行加工，强度高、重量轻、节省成本，这种预应力索材料已广泛应用于鸟巢、港珠澳大桥、三峡大坝等重要工程和几十个风电钢混塔架项目，可以保障其技术应用的安全可靠性。

与传统高强螺栓连接风电基础相比，锚索基础用高强锚索材料替换钢棒材料，重量轻、经济性好且便于安装缩短工期。在材料工艺上，锚索用多股钢绞线集成一束的加工工艺代替了单根钢棒的加工工艺，从根本上解决了困扰传统风电锚栓多年的“氢脆”——整根断裂问题，增加了风电机组基础的安全冗余度。锚索式基础可通过抬高基础高度，有效缩短风电塔架长度从而降低筒采购成本并解决部分国际风电项目大直径钢塔运输困难问题。利用抬高基础的混凝土材料防火特性，还可将基础和箱变一体化设计从而减少低压侧电缆长度，综合节省塔架和基础整体工程造价约3%-5%，甚至可以减少征地。该产品不仅通过鉴衡设计认证，还通过中国船级社设计认证，实现双认证。    

中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。在风电行业，2020年全国实现了7000万千瓦的风电新增装机。据相关机构预测，风电行业在2030年前将持续保持旺盛需求水平，风电基础连接件的市场需求量保守估计每年能达到10亿-15亿元的规模水平。天杉高科凭借锚索式基础，将推向市场广泛应用，解决行业难题，助力“经济型风电场”建设。