贾 锐

(中节能风力发电股份有限公司，北京 100082)

随着全球气候变暖和化石能源日趋枯竭，自20世纪70年代中期以来，世界主要发达国家和一些发展中国家都在加紧对可再生能源的开发和利用，风能作为一种取之不尽、用之不竭的绿色可再生能源，且在转化为电的过程中，具有不消耗燃料、不污染环境等优点受到各国的大力发展。自从风力机面世以来，不断朝着大型化方向发展。作为风力机重要组件的塔架的各方面特性，也越来越成为制约风机发展的因素。随着塔架高度以及体积的增大，造成塔筒制造难度及成本随之升高，而且塔架高度的增加，迫使其承受的载荷也更加难以控制，塔架失效的几率增加，这会对整个风力发电机组产生较大影响，甚至整机报废。因此，塔架的研究对于风力机提高单机容量，降低整机成本具有重要意义。

1 风力发电发展背景

1．1 风力发电的起步和发展

人类从中世纪甚至更早便开始利用风能，但将风能用于发电却是始于19世纪末。1887年，美国人Brush建造了第一台风力发电用风力机，可为350盏白炽灯和3个发动机提供电力［1］。

一次世界大战后，飞机螺旋桨技术和近代气体动力学理论为风力机叶片设计奠定了基础。二战前后欧美国家相继建造了一批大型风力发电机。到了1957年，这时出现的风力机已初具现代风力机雏形，风力机由1个发电机和3个旋转叶片组成［2］。

20世纪80年代以来，世界上逐渐开发出了100 kW，200 kW，2 MW，2．5 MW，6．2 MW 和7．2 MW 等各种级别的风力发电机组。……