1978 年，全球首台高 54 米的风机混塔于丹麦亮相，就此开启混塔发展篇章。90 年代后期，混塔在欧洲市场已占有一定的份额。
我国首台现浇式钢混塔的样机于2013年吊装并网，到2015年，第一台体外预应力预制装配式钢混塔架样机完成安装。
我国混塔已走过十余年，技术得到不断验证。尤其在近三年，风电行业对160米及以上高塔的需求不断增加，经济性和可靠性促使混塔使用量顺势上扬。
协会数据显示，2023年，全国（除港、澳、台地区外）风电机组中标量中混塔项目占陆上风电机组总中标量的30.2%。主流的单机容量在 5.X 和 6.X 兆瓦内，使用的混凝土材料类型为 C75-C80，塔筒高度约为 160-170 米。
更有预测，2024年混塔的渗透率将达到60%。不乏业内人士高度看好混塔的未来，如风电老兵王海波在两年前接受CCPA风电混塔分会专访时指出，混塔市场份额应该是80%，做不到80%就是混塔行业不够努力。
在当下的发展节点，混塔将凭借什么在2025年释放更大能量？
2024年超高混塔数量快速上升
风电观察梳理近三年头部整机商在混塔高度探索方面的项目，各家创新之举频出：
·金风科技：2023 年 12 月，位于安徽阜阳阜南县三峡 300MW 混塔项目中，全球首台陆上 185 米钢混塔架机组 ——GWH191 - 5.0MW - HH185m 顺利并网发电，至今已稳定运行超一年。
·远景能源：2024 年 12 月，鄂尔多斯零碳产业园内，一台 12.5MW 的 190 米混塔风机吊装完成，一举成为全球陆地最高混塔。
·运达股份：2023 年，江苏涟水成功吊装 180 米超高性能混凝土材料混塔，其混塔段高度达 157.4 米，是全球首台 UHPC150 塔筒。2024 年 4 月 30 日，中国巨石与运达股份为巨石涟水 233 兆瓦风电项目首批机组举办并网发电仪式。
·明阳智能：2023 年 5 月，明阳智能罗山风力发电项目顺利完成首台 170 米钢混塔风电机组吊装，此为国内首个 170 米预制混凝土塔架批量应用的风电项目。据业内自媒体消息，其 190 米混塔样机也在筹备中。
·中国中车：2024 年 8 月，遂溪江洪乐民 100MW 风电项目完成首台 185 米混塔风电机组吊装。该项目地处台风频发地区，采用现浇预应力混凝土塔筒 + 钢筒混塔体系，混凝土塔筒高 85 米，是全球首例抗台型超高塔风电项目 。
除上述已落地的示范项目外，据了解，国内前十大整机商均已储备混塔技术，一些整机商直接参与混塔业务，在供应链管理中占据主动权。
如金风科技旗下的天杉高科2014年成立，是国内最早对钢混结构的混塔进行技术储备的厂商，也是国内市占率最大的混塔供应商，因金风科技力推混塔高塔而占据市场优势。
上海电气研砼从2018年开始进行混塔生产，是上海电气研砼建筑科技集团有限公司的全资子公司，专注于风电领域混凝土塔筒全产业链服务的国有企业，目前混塔生产基地分布于东北、西北和长三角地区。
成立于2022年的一重（黑龙江）风电混塔有限公司，由电气风电与中国一重集团合资组建，率先采用全球首条自动化流水线生产方式对风电混塔管片进行精益化生产。
除此之外，领先的混塔企业还有成立于2007年的金海股份，是三峡资本所投参股企业，2018年与美国WTT公司合资开发预应力混凝土塔筒，是最早实现混塔批量交付的企业。2024年三峡资本派人接手董事长职务，由此可见其对混塔业务的重视。
上海风领成立于2020年，技术来源与天衫高科同源于新疆水利院，是近几年发展十分快速的混塔供应商。成立于2018年巨杰科技，技术来源于电建华东院，同样是业内专业技术比较深厚的一家混塔供应商。
在以上企业的共同推动下，混塔迎来快速发展。如金风科技185米混塔产品相继在黑龙江、河南、河北等省开始批量交付，目前已累计交付86台，安装容量近50万千瓦。不少开发企业处于经济性及可靠方面的考量对高混塔的需求也在提升。
奔向200米，走向全场景应用
混塔在风电领域持续发展关键在于两方面：一是对风能的深入研究，二是对混塔自身特性的研究。
风能资源分布决定混塔极限高度理论值不会停留在100+米。我国风速分布图显示，200米以上的风资源是100米高度可开发利用的10倍。在企业的规划中，200米以上的混塔研发被提上日程。
如上海风领新能源就在准备开发200米以上的超高UHPC混塔风机。天杉高科表示要追加204米钢混塔架新产品的生产线。
有外网报道，德国恩德公司（Nordex）正在扩大其N175/6.X机型的塔筒高度范围，计划配备200米的风电混塔。
不过金风科技也传达过一个观点，当混塔发展到200米以上之时，混塔发展就不再以更高为主要目标。
毕竟企业对高空风特性的研究仍有待加强，更高塔架带来的安全性及经济性等问题都需要反复验证与考量。
在更高的追求之外，混塔应用场景的广度也正在扩展。风切变越大、塔架高度越高，发电量增量越大。
在低风速高切变地区，如河北、山东、河南、陕西、湖北、江苏、安徽等地，以及高风速、高切变的辽宁、吉林、黑龙江都是混塔快速攻略的风能市场。
与此同时，混塔结构以其稳定、承载力高，刚度大、频率高，抗疲劳性能好的特性，可解决大机组长叶片面临的高载荷和频率问题，也在向沙戈荒地区发展。 2023年三北地区混塔中标量已占全球陆上混塔总量的68.2%。
新材料+结构助推混塔发展
近年来，混塔在对自身的研究上不断升级。传统高塔筒解决方案多采用体外预应力钢-混凝土组合结构，搭配普通高强混凝土。此种塔筒具有安装方便快捷、工艺成熟等优点，但同时也具有构件尺寸大，不利于生产运输，承载力和抗疲劳性能受限等缺点。
随着混塔的持续发展，可以看到超高性能混凝土（UHPC）在风电混塔项目中开始频繁出现。作为新型水泥基复合材料，其具有高强度、高韧性、低渗透性和自密实能力等优越性能。
混凝土的一个关键指标为抗压强度，简单理解就是在承受压缩载荷作用下抵抗破坏的能力。普通混凝土的抗压强度通常在30Mpa以下，混塔采用的高强混凝土远超这一标准。而超高性能混凝土（UHPC）的强度可能达到120、150甚至180Mpa，其强度的提升将扩大混塔的应用范围，也可降低混凝土用量。
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对于UHPC，世界各国研发至今仅不到30年，但其受关注程度和研发进展却超乎想象，成为了建筑、桥梁等领域内的热点，具有广阔的发展前景。UHPC在国内的研究和应用在近10年间进入快速上升期。
有长期专注于UHPC在钢桥面铺装领域应用的专业人士表示，UHPC作为目前世界范围内最先进的纤维水泥基复合材料，在普通混凝土和钢结构的应用场景中，只要能找到其经济性替代、安全性提升或行业痛点的消除等切入点，均可采用UHPC进行替代。
在混塔中应用现于上海风领新能源于2023年在江苏涟水的180米混塔风电项目，其混塔段高度达157.4米。这是全球范围内首台投入使用的UHPC150塔筒。
从2023年8月至12月，上海风领生产塔筒管片使用了35193立方米的UHPC，安装50个UHPC风电混塔，成为UHPC用量的主要增长点。
不久前吊装的远景自研的190HH混塔也是采用的自养护型UHPC 150（超高性能混凝土）生产混塔管片。风电塔筒UHPC管片无疑是风电行业开发200+米空间风资源的优选材料。
不过，UHPC规模化应用也面临的挑战，一方面建造成本相对普通混凝土偏高，另一方面也缺少统一的行业标准，涉及到UHPC的施工完成后的评定及验收，主要是依据各地的地方标准开展；同时，其结构设计理论及适宜结构体系仍需完善。
除材料之外，混塔结构还有一各至关重要的技术，即预应力技术。其指通过提前预加的预应力，弥补混凝土抗拉能力低的特点，提高结构的整体刚度和抗倾覆能力，从而增加塔架的稳定性，减少混凝土或钢材的使用量，降低结构自重，提高其经济性和可靠性。
预应力技术在混塔中的应用主要有体外预应力和体内预应力两种。各家的技术和生产特点略有不同。
就在近期，由上海风领联合苏州混凝土等完成的“120米至180米级超高性能混凝土陆上风电体内预应力混合塔筒体系”科技成果通过了中国混凝土与水泥制品协会的权威鉴定，为UHPC预应力混合塔筒体系提供了一套完整方案。
从生产交付到吊装运维，安全要求贯穿始终
混塔最关键的还是安全问题。中国风电行业大型事故数量呈上升趋势，风电机组倒塔为事故发生的第二大因素。随着高混塔逐渐成为行业主流，其引发风险的可能性必然增大。
“9.5”事故为行业敲下警钟。2024年下半年混塔安全被国家能源局点名，各地能源监管部门纷纷开展专项督查。从公开的事故报告分析，采用混塔的机组发生倒塔事故，原因主要集中在设计问题、质量缺陷问题以及施工与管理问题等方面。
混塔对结合风载控一体化的设计要求极高。其生产交付链条长，且属于劳动密集型产业，这就使得对生产交付过程的管控显得尤为关键。
此外，混塔的各项行业标准也急需完善。天杉高科相关负责人曾指出，当前行业对混塔产品的招标采购模式尚未成熟。如主机带塔架的招标规则中对混塔技术、商务的细节要求有待完善，以及混塔厂家在技术、资质和业绩上存在明显差异。因此，行业各方需携手合作，推动混塔独立招标采购，提高对混塔技术、质量等方面的标准要求。
除了混塔自身的安全问题外，其吊装的难度也在上升，这就需要吊装行业协同发展，并且从成本和效率等多方面进行综合考量。
以远景的项目为例，吊机需要将重达 117 吨的机舱和传动链，以及长 118 米、重 35 吨的扇叶吊至 190 米的高空，这一高度相当于一座 60 层的高楼。
为此徐工集团动用了4000吨轮式起重机完成此次“全球第一吊”，根据其官网显示，该起重机专为风电设计，是8-10MW风机吊装首选。4000 吨的额定起重量，意味着它能吊起相当于两千多辆普通家用轿车的重量，能力与风险可想而知。
也有一些项目动用了动臂塔吊，其使用成本较履带吊低，安全性较高，施工面积小，也是一种有效方案。
不过，工程设备的先进并不意味着零风险，现实操作难免面临各种各样的问题。风电行业很多技术都已进入“无人区”，产生了诸多超经验问题。
混塔并非简单的工程，而是一个精密的产品制造过程，任何一个环节的缺陷都可能导致无法逆转的质量偏差。从标准的制定、产品的高质量生产与管控、人员的培养与配备、与项目的紧密协作等各个环节都需要企业的用心把控。混塔有一个广阔的未来，但还需交给时间和行业来检验。
