通用电气安装了世界上第一个螺旋焊接的风力涡轮机塔架

最强的风往往在高处，但正如2022年的研究表明，安装在高处的涡轮机捕捉更强的风并不一定等同于最低的能源成本。事实上，一旦你考虑到更强的地基和更高、更坚固的塔架的成本，任何高于120米（394英尺）的地方往往会带来更昂贵的电，在能源这样一个对价格高度敏感的市场，这绝对是个坏消息。

根据NREL的数据，在一个普通的商业风能装置中，大约一半的平准化能源成本（LCoE）直接来自风力涡轮机本身的成本。其中，近一半的钱在顶部的机舱里，其余的被分成转子和塔架本身，前者对平准化能源的贡献约为13.7%，后者约为10.3%。

但是，随着塔架越来越大，它们在前期CAPEX（资本支出）中的份额也不成比例地增加。一座110米（361英尺）的塔可能占项目资本支出的20%，而一座150米（492英尺）的塔成为成本的29%。而且，这还不包括处理这样的大型机械所涉及的额外后勤问题。

Keystone说，它有一个塔架制造解决方案，使大型塔架的价格如此之低，以至于"使风能成为最低成本的电源，不仅在开放的平原，而且在全世界都可用"。

这个想法很简单；与其制造一些圆柱形的"罐子"，用卡车把它们运到涡轮机现场，然后把它们焊接在一起，形成最终的塔架结构，Keystone建议在现场快速建立小型制造设施，然后用卡车运来散装的钢卷，甚至是平板，可以把它们焊接在一起形成更长的条状物。这些钢卷或钢带被送入有角度的折弯机，将其折成螺旋状，在钢材转动的过程中沿着连接线连续焊接在一起，该过程的大部分是自动化的。

Keystone说，其结果是全长的塔架，或较短的部分，如果后勤到位，其生产速度是标准工厂的10倍，使用的人力可减少80%。在螺旋焊接塔的基础上也可能会有节省。工厂可以在大约一个月内准备就绪，现场建造意味着可以制造那种大直径的部分，如果你在工厂里制造并运输它们，过程中甚至连通过桥梁都麻烦。

据路透社报道，这种运输限制目前将最大直径控制在4.3米（14英尺），将塔的高度限制在80米（262英尺）左右。Keystone的技术可以扩展到生产直径超过7米（23英尺）的塔架，塔架的高度可达180米（590英尺）以上。因此，陆上风电场可以使用更高的塔架，更长的叶片，驱动更大的涡轮机，产生更多的能量。

在制造管道时，螺旋焊接是一项成熟的技术，因此制造这些长管段并对其进行质量检查的过程已经被证实。Keystone公司说，这也带来了"更好的疲劳和屈曲性能"，使一定高度的塔架可以用更少的钢材来制造。由于制造厂基本上是移动的，所以很容易在码头旁边临时放置一个，并为海上安装辐射出几十个部分甚至整个塔架。

Keystone已经在德克萨斯州建立了自己的生产设施，但真正的好处将在风场现场轧制管道时开始显现

虽然移动工厂装置是Keystone的关键部分，但它也在德克萨斯州建立了自己的制造工厂，并从这个工厂生产了其第一个现场安装的塔架，与通用电气可再生能源公司合作。

这第一个产品是一个89米（292英尺）的螺旋焊接塔，用于通用电气的2.8-127涡轮机。经认证，该塔架的使用寿命为40年，旨在简单地替代通用电气的标准塔架。据推测，它将提供一个良好的商业规模的案例研究，并以此为基础开展工作。

Keystone公司目前是一个小型企业，主要依靠美国政府的拨款生存。在这种制造业中，你需要规模经济来启动，然后你才能开始向客户承诺节省大量资金。但是，塔架显然是成品风力涡轮机成本的重要部分，也是尺寸与功率等式中的一个限制因素，所以Keystone的螺旋焊接技术可能成为推动可再生能源成本的有力杠杆。