风电机组支撑结构技术发展现状及未来趋势分析.docx

风电机组支撑结构技术发展现状及未来趋势分析2025

风电机组支撑结构技术发展现状及未来趋势分析

2025年07月21日

研究报告

风电机组支撑结构技术发展现状及未来趋势分析

PAGE52

摘要

本文主要介绍了风电机组支撑结构技术的必威体育精装版进展与未来发展趋势。文章分析了陆上风电机组支撑结构在材料创新、设计优化和施工监理等方面的技术突破，强调了高强度钢材、复合材料应用及数字化制造技术对提升结构性能的重要作用。同时，文章探讨了海上风电机组支撑结构面临的海洋环境适应性、基础处理难度等挑战，指出耐腐蚀材料、智能监测技术等创新方案的应用前景。

文章还深入研究了支撑结构的关键技术，包括材料创新对性能的影响、结构设计优化与轻量化技术的进展，以及动力学分析在结构优化中的理论价值。针对深远海风电的特殊需求，文章强调了支撑结构在承载能力、稳定性、耐久性和可靠性方面的技术需求。

在行业分析部分，文章对比了上海电气、金风科技和明阳智能等头部企业在支撑结构技术实力、创新能力和市场份额方面的表现。最后，文章展望了风电机组支撑结构技术发展的挑战与建议，指出技术瓶颈与成本控制问题，并提出加强研发创新、优化设计方案等解决路径，预测未来将向大型化、高效化、智能化方向发展。

目录

TOC\o1-3\h\z\u摘要 8

第一章风电机组支撑结构技术概述 13

一、支撑结构在风电机组中的核心作用 13

二、主要支撑结构类型及技术特点 15

第二章风电机组支撑结构技术发展现状 17

一、陆上风电机组支撑结构技术应用现状 17

二、海上风电机组支撑结构技术突破与挑战 27

第三章风电机组支撑结构关键技术分析 29

一、材料创新对支撑结构性能的影响 29

二、结构设计优化与轻量化技术进展 31

第四章风电机组支撑结构未来发展趋势 33

一、深远海风电对支撑结构的技术需求 33

二、智能化与数字化技术在支撑结构中的应用前景 35

第五章行业头部企业分析 37

一、头部企业分析1:上海电气 37

二、头部企业分析2:金风科技 67

三、头部企业分析5:明阳智能 97

第六章风电机组支撑结构技术发展的挑战与建议 134

一、技术瓶颈与成本控制问题 134

参考信息 136

声明 141

附录 142

第一章风电机组支撑结构技术概述

一、支撑结构在风电机组中的核心作用

作为风电机组的关键组成部分，支撑结构承担着多重核心功能。全钢结构塔筒采用焊接钢管制造工艺，通过钢板卷制焊接成锥形筒体，多个锥形筒经法兰连接形成完整塔筒。该结构需同时满足强度、刚度、稳定性及疲劳特性要求，其中固有频率控制成为主要技术难点。钢-混凝土混合结构塔筒融合两种材料特性，在低风速区高轮毂机组中展现出显著的成本效益，其运维负担较传统结构降低约30%。

承载主体结构方面，现代支撑结构需应对复杂荷载工况。以单桩式海上基础为例，其占全球固定式基础应用的70%以上，可承受60米水深范围内的环境荷载。预应力钢管混凝土格构式塔架通过优化受力效率，材料强度利用率提升15%，已在多个商业化项目中验证其稳定性。同济大学研发的预应力抗疲劳钢管桁架式塔架，其刚度指标较传统结构提高20%，成功应用于140米轮毂高度机组。

精确对准功能实现依赖于结构设计的精细化。中车株洲所的三边形桁架塔采用模块化设计，安装时间缩短40%，单元结构对接精度控制在3毫米以内。哈电风能开发的人字形空间钢管混凝土塔架，其节点位移量控制在设计允许值的80%以下，有效降低部件磨损风险。

安装维护便捷性体现在新型结构的工程化应用。漂浮式基础通过系泊系统实现动态稳定，虽然当前装机占比不足5%，但其模块化特性使海上安装效率提升50%。预应力抗疲劳钢管桁架式塔架采用标准化构件，现场焊接量减少60%，显著降低质量管控难度。钢-混凝土混合结构塔筒的预制率达到85%，较全钢结构缩短工期约25天。

技术发展呈现明显的差异化特征。陆上支撑结构向轻量化发展，全钢塔筒壁厚优化使材料用量减少12%；海上结构则侧重一体化设计，自主软件研发成为突破点，目前国内90%的设计依赖国外软件平台。重庆大学团队开发的格构式塔架已实现工业化生产，构件预制精度达到0.1毫米级，为大规模应用奠定基础[1][2][24]。

图1风电机组支撑结构技术发展现状及未来趋势

二、主要支撑结构类型及技术特点

风电机组支撑结构作为连接基础与机舱的关键部件[6]，其技术发展直接影响机组性能与使用寿命。当前主流支撑结构可分为钢结构、混凝土结构及混合型结构三大类，各类结构在材料特性、承载能力及适用场景方面存在显著差异。

钢结构支撑结构凭借钢材的高强度与高刚度特性，成为大型风电机组