去“月球表面”,追风!
去“月球表面”,追风!
去“月球表面”,追风!位于青藏高原柴达木盆地(cháidámùpéndì)
因为高海拔和纯净的环境(huánjìng),
而(ér)被称为“追星”圣地,
便成为了一道(yīdào)亮丽的风景线,
吸引无数游客前来感受(gǎnshòu)
“手可摘星辰(xīngchén)”的壮观景象。
冷湖俄博梁雅丹(yǎdān)星空呈现出的银河拱门
而就在这片绝美的星空之下(zhīxià),
坐落(zuòluò)着我国高海拔地区
单机容量最大的(de)风电场,
它(tā)有一个充满诗意的名字——
这片辽阔荒凉的大地(dàdì),
也酷似“月球表面(biǎomiàn)”。
国家能源集团青海探月(tànyuè)风电场全景
“高海拔(hǎibá)地区”与“风电”的组合,
近年来(jìnniánlái)频频进入公众视野,
成为能源领域(lǐngyù)的新焦点。
这些“手可摘星辰”之地(zhīdì),
自然环境往往异常严酷(yánkù)——
低氧、大风(dàfēng)、严寒、复杂地形
为什么风电场(fēngdiànchǎng)要选择建在
环境恶劣(huánjìngèliè)的高海拔地区?
又蕴含着哪些“探月”般(bān)
不畏艰险(bùwèijiānxiǎn)、攻坚克难的艰苦探索?
很多人首先想到的(de)都是青藏高原。
这里的山脉多呈东西(dōngxī)走向,
地面海拔高程伴随纬度的升高(shēnggāo)
更加助长了西风(xīfēng)的强度和频次。
青藏高原有着丰富的风能资源(zīyuán)。
风能资源在7米/秒(miǎo)以上的区域
约占(zhàn)全区面积30%,
主要分布于海拔4800米(mǐ)以上的高海拔地区,
风能(fēngnéng)可开发量约1.8亿千瓦,
是风力发电的(de)天然主场。
世界在役海拔(hǎibá)最高风电场——位于西藏昌都的大唐八宿风电场
在高海拔地区发展(fāzhǎn)风电,
还能为当地能源结构起到(qǐdào)积极作用。
西藏(xīzàng)能源结构以水电和光伏为主,
二者的开发利用比较(bǐjiào)成熟。
无论是(wúlùnshì)水力发电还是光伏发电,
均存在(cúnzài)一定周期性——
水电夏季充沛但(dàn)冬季紧缺;
而光伏发电(fādiàn)则白天丰盈夜里无法发电。
全国新能源占比最高的(de)省份青海,
“昼强夜弱”的特性(tèxìng)同样存在。
中广核青海冷湖广竣50万千瓦(wànqiānwǎ)风电项目
而不受日照影响、往往冬季发电量大(dà)的
则可以在光伏和水电(shuǐdiàn)的低谷期
持续产出(chǎnchū)充足、清洁的电力资源,
实现(shíxiàn)可再生能源的最大化利用。
海拔(hǎibá)越高,空气越稀薄。
因此与平原地区(dìqū)同等风速条件相比,
高(gāo)海拔地区风机转速更慢,
“风大,但带不动(bùdòng)。”
高原地区风速变化快(kuài),
中午却(què)刮起超强大风,
剧烈变化的风速导致风机(fēngjī)功率波动较大。
而气压低的高海拔地区散热条件(tiáojiàn)差,
在极端天气时还会下冰雹、被(bèi)雷劈。
以及设备(shèbèi)性能提出更高要求,
高海拔地区高寒、缺氧、大风的(de)环境,
也(yě)给风电场的建设与运维出了难题。
中央企业给出了一些(yīxiē)作答参考↓↓↓
中国(zhōngguó)三峡集团措美哲古风电场
中国三峡集团措美哲古(zhégǔ)风电场建设在海拔5000米至5200米之间,总装机72.6兆瓦。针对(zhēnduì)高海拔“有气无力”问题,机组选择了叶片(yèpiàn)(yèpiàn)长度更长的风机产品,加大机组扫风(sǎofēng)(sǎofēng)面积,增强捕风能力。机组叶轮直径较其他地区(dìqū)的同等功率机组增加了20米左右,使其扫风面积增加了近30%。
针对高海拔地区恶劣的气候环境,在风机叶片研发过程中,项目团队在叶片表面采用高耐候性(nàihòuxìng)、高耐磨性、高弹性的胶衣及面漆涂层(túcéng),以延缓叶片老化。针对西藏空气密度较低这一特点,项目团队优化了叶片的气动外形设计,提高了叶片对气流的适应性,从而稳定了机组的功率输出。
高海拔地区的风机寿命(shòumìng)一般要比(bǐ)平原风机的寿命短。但是,由于采取了一系列独特设计,措美哲古风电场的高原风机寿命已经达到和平原风机同等的水平。
中核(zhōnghé)萨迦30万千瓦风光储一体化项目
2024年11月,中核萨迦30万千瓦风光储一体化项目全容量并网成功,其中风电场区最高海拔为5194米,是目前全球(quánqiú)超高(chāogāo)海拔区域(qūyù)单体容量最大的风电项目。
针对超高海拔风力资源特性,项目采用了可以根据风速自动调整叶片角度(jiǎodù)和转速的智能机型(jīxíng)。同时选择叶片长度更长的风机(fēngjī)产品,加大机组扫风面积,增强捕风(bǔfēng)能力。在正常运行下,单个风机叶片每转动1小时可产生电量5000度,满足4个普通家庭的一年用电需求。
建设中的华电西藏(xīzàng)山南琼结60MW风电项目
华电西藏山南琼结(qióngjié)60MW风电项目(xiàngmù)平均海拔(hǎibá)5000米以上,其中最高的3号风机海拔达到5370米,刷新了全球风电在建项目海拔最高纪录。
风机基础的浇筑质量是风电场建设的基石。而在高寒、缺氧、大风的高海拔地区,混凝土(hùnníngtǔ)施工也遇到了“高原反应”。为此,项目团队(tuánduì)通过优化混凝土配比、采用高效保温措施、严格控制温度变化等(děng)技术手段,精密安排(ānpái)布料方式、运输路线、罐车(guànchē)调度、备用设备等,克服了高海拔地区混凝土凝结异常、运输效率低、机械功率衰减等难题。
华能(huánéng)共和切吉30万千瓦风电项目
华能共和切吉30万千瓦风电项目场址海拔3166—3912米,地处荒漠戈壁腹地。因戈壁道路颠簸,混凝土(hùnníngtǔ)易出现离析风险(fēngxiǎn),成为制约施工进度的(de)主要因素。项目团队调研百公里范围(fànwéi)内商混站产能、运输路线、通行能力及成本构成,科学制定混凝土供应(gōngyìng)方案,保障近50000立方米混凝土连续供应,为风机基础、集电线路等关键工程提供了坚实物资支撑,确保主体工程按计划推进(tuījìn)。
国家(guójiā)电投青海诺木洪风电场
国家(guójiā)电投青海诺木洪风电项目(xiàngmù)(xiàngmù),是世界首条±800kV青豫直流特高压清洁能源(néngyuán)外送通道的核心配套工程。项目平均海拔3000米,空气密度约为平原地区的60%,高海拔、低密度环境严重制约风机吊装精度与施工效率——大型部件受气流扰动易偏移,传统测量方法(cèliángfāngfǎ)难以保障基础(jīchǔ)定位与螺栓对接的毫米级容差要求。
为攻克难题,国家电投黄河公司创新测量技术,采用全站仪与激光定位系统实时校准(jiàozhǔn),将螺栓安装误差(wùchā)严格控制在<1毫米,显著提升基础稳定性。项目在6个月内高效完成(wánchéng)140台2.5兆瓦风机的安装调试,较同类高原项目工期缩短30%以上,安装合格率达100%。
国家能源集团龙源电力青海(qīnghǎi)探月风电场
国家(guójiā)能源集团龙源电力青海探月(tànyuè)风电场地处平均海拔2850米的高原无人区,“通信盲区+交通禁区”的特殊环境,让风电场人员难至、维护困难(kùnnán)。
为此,探月风电场搭载了基于传感器与数字孪生(luánshēng)模型的超感知系统,通过部署高精度传感器,实时采集机组振动、温度、应力等(děng)运行数据,实现对核心部件的实时监测,提前预警潜在故障,缩短了30%的设备(shèbèi)维护周期,让高原地区的风电运维从“被动抢修”迈向“主动预防(yùfáng)”。
大唐八宿风电场最高点海拔5200米,机舱最高海拔5305米,是世界在役海拔最高风电场。电站整体采用了智能维护和检测系统,就像是给每个风机都配备了一个私人医生,不管哪台风(táifēng)机出(jīchū)了故障或是隐患,都会(huì)实时传送到位于山脚下的(de)集控中心,第一(dìyī)时间进行维护,保障设备稳定运行。
中广核青海冷湖广(húguǎng)竣50万千瓦风电项目
2024年12月30日,中广核青海(qīnghǎi)冷湖(lěnghú)广竣50万千瓦风电项目成功全容量(róngliàng)并网发电。青海冷湖地区常年寒冷多风,冬季时间从每年10月份到次年5月份,长达8个月,年平均气温4摄氏度,最低气温可降到零下34摄氏度。中广核将(jiāng)充分发挥技术优势,创新引入“线性菲涅尔”光热供暖技术,这在国内海拔3000米(mǐ)以上高寒地区新能源场站尚属首次应用,将有效提升(tíshēng)风电场供暖的安全性和(hé)舒适性。
根据规划,该项目配置的太阳能集热场有效镜面面积达1800平方米,可供热面积约(yuē)1600平方米,能够给场站办公(bàngōng)区域提供每平方米40瓦的热量。


位于青藏高原柴达木盆地(cháidámùpéndì)
因为高海拔和纯净的环境(huánjìng),
而(ér)被称为“追星”圣地,
便成为了一道(yīdào)亮丽的风景线,
吸引无数游客前来感受(gǎnshòu)
“手可摘星辰(xīngchén)”的壮观景象。

冷湖俄博梁雅丹(yǎdān)星空呈现出的银河拱门
而就在这片绝美的星空之下(zhīxià),
坐落(zuòluò)着我国高海拔地区
单机容量最大的(de)风电场,
它(tā)有一个充满诗意的名字——
这片辽阔荒凉的大地(dàdì),
也酷似“月球表面(biǎomiàn)”。

国家能源集团青海探月(tànyuè)风电场全景
“高海拔(hǎibá)地区”与“风电”的组合,
近年来(jìnniánlái)频频进入公众视野,
成为能源领域(lǐngyù)的新焦点。
这些“手可摘星辰”之地(zhīdì),
自然环境往往异常严酷(yánkù)——
低氧、大风(dàfēng)、严寒、复杂地形
为什么风电场(fēngdiànchǎng)要选择建在
环境恶劣(huánjìngèliè)的高海拔地区?
又蕴含着哪些“探月”般(bān)
不畏艰险(bùwèijiānxiǎn)、攻坚克难的艰苦探索?
很多人首先想到的(de)都是青藏高原。
这里的山脉多呈东西(dōngxī)走向,
地面海拔高程伴随纬度的升高(shēnggāo)
更加助长了西风(xīfēng)的强度和频次。
青藏高原有着丰富的风能资源(zīyuán)。
风能资源在7米/秒(miǎo)以上的区域
约占(zhàn)全区面积30%,
主要分布于海拔4800米(mǐ)以上的高海拔地区,
风能(fēngnéng)可开发量约1.8亿千瓦,
是风力发电的(de)天然主场。

世界在役海拔(hǎibá)最高风电场——位于西藏昌都的大唐八宿风电场
在高海拔地区发展(fāzhǎn)风电,
还能为当地能源结构起到(qǐdào)积极作用。
西藏(xīzàng)能源结构以水电和光伏为主,
二者的开发利用比较(bǐjiào)成熟。
无论是(wúlùnshì)水力发电还是光伏发电,
均存在(cúnzài)一定周期性——
水电夏季充沛但(dàn)冬季紧缺;
而光伏发电(fādiàn)则白天丰盈夜里无法发电。
全国新能源占比最高的(de)省份青海,
“昼强夜弱”的特性(tèxìng)同样存在。

中广核青海冷湖广竣50万千瓦(wànqiānwǎ)风电项目
而不受日照影响、往往冬季发电量大(dà)的
则可以在光伏和水电(shuǐdiàn)的低谷期
持续产出(chǎnchū)充足、清洁的电力资源,
实现(shíxiàn)可再生能源的最大化利用。
海拔(hǎibá)越高,空气越稀薄。
因此与平原地区(dìqū)同等风速条件相比,
高(gāo)海拔地区风机转速更慢,
“风大,但带不动(bùdòng)。”
高原地区风速变化快(kuài),
中午却(què)刮起超强大风,
剧烈变化的风速导致风机(fēngjī)功率波动较大。
而气压低的高海拔地区散热条件(tiáojiàn)差,
在极端天气时还会下冰雹、被(bèi)雷劈。
以及设备(shèbèi)性能提出更高要求,
高海拔地区高寒、缺氧、大风的(de)环境,
也(yě)给风电场的建设与运维出了难题。
中央企业给出了一些(yīxiē)作答参考↓↓↓

中国(zhōngguó)三峡集团措美哲古风电场
中国三峡集团措美哲古(zhégǔ)风电场建设在海拔5000米至5200米之间,总装机72.6兆瓦。针对(zhēnduì)高海拔“有气无力”问题,机组选择了叶片(yèpiàn)(yèpiàn)长度更长的风机产品,加大机组扫风(sǎofēng)(sǎofēng)面积,增强捕风能力。机组叶轮直径较其他地区(dìqū)的同等功率机组增加了20米左右,使其扫风面积增加了近30%。
针对高海拔地区恶劣的气候环境,在风机叶片研发过程中,项目团队在叶片表面采用高耐候性(nàihòuxìng)、高耐磨性、高弹性的胶衣及面漆涂层(túcéng),以延缓叶片老化。针对西藏空气密度较低这一特点,项目团队优化了叶片的气动外形设计,提高了叶片对气流的适应性,从而稳定了机组的功率输出。
高海拔地区的风机寿命(shòumìng)一般要比(bǐ)平原风机的寿命短。但是,由于采取了一系列独特设计,措美哲古风电场的高原风机寿命已经达到和平原风机同等的水平。

中核(zhōnghé)萨迦30万千瓦风光储一体化项目
2024年11月,中核萨迦30万千瓦风光储一体化项目全容量并网成功,其中风电场区最高海拔为5194米,是目前全球(quánqiú)超高(chāogāo)海拔区域(qūyù)单体容量最大的风电项目。
针对超高海拔风力资源特性,项目采用了可以根据风速自动调整叶片角度(jiǎodù)和转速的智能机型(jīxíng)。同时选择叶片长度更长的风机(fēngjī)产品,加大机组扫风面积,增强捕风(bǔfēng)能力。在正常运行下,单个风机叶片每转动1小时可产生电量5000度,满足4个普通家庭的一年用电需求。

建设中的华电西藏(xīzàng)山南琼结60MW风电项目
华电西藏山南琼结(qióngjié)60MW风电项目(xiàngmù)平均海拔(hǎibá)5000米以上,其中最高的3号风机海拔达到5370米,刷新了全球风电在建项目海拔最高纪录。
风机基础的浇筑质量是风电场建设的基石。而在高寒、缺氧、大风的高海拔地区,混凝土(hùnníngtǔ)施工也遇到了“高原反应”。为此,项目团队(tuánduì)通过优化混凝土配比、采用高效保温措施、严格控制温度变化等(děng)技术手段,精密安排(ānpái)布料方式、运输路线、罐车(guànchē)调度、备用设备等,克服了高海拔地区混凝土凝结异常、运输效率低、机械功率衰减等难题。

华能(huánéng)共和切吉30万千瓦风电项目
华能共和切吉30万千瓦风电项目场址海拔3166—3912米,地处荒漠戈壁腹地。因戈壁道路颠簸,混凝土(hùnníngtǔ)易出现离析风险(fēngxiǎn),成为制约施工进度的(de)主要因素。项目团队调研百公里范围(fànwéi)内商混站产能、运输路线、通行能力及成本构成,科学制定混凝土供应(gōngyìng)方案,保障近50000立方米混凝土连续供应,为风机基础、集电线路等关键工程提供了坚实物资支撑,确保主体工程按计划推进(tuījìn)。

国家(guójiā)电投青海诺木洪风电场
国家(guójiā)电投青海诺木洪风电项目(xiàngmù)(xiàngmù),是世界首条±800kV青豫直流特高压清洁能源(néngyuán)外送通道的核心配套工程。项目平均海拔3000米,空气密度约为平原地区的60%,高海拔、低密度环境严重制约风机吊装精度与施工效率——大型部件受气流扰动易偏移,传统测量方法(cèliángfāngfǎ)难以保障基础(jīchǔ)定位与螺栓对接的毫米级容差要求。
为攻克难题,国家电投黄河公司创新测量技术,采用全站仪与激光定位系统实时校准(jiàozhǔn),将螺栓安装误差(wùchā)严格控制在<1毫米,显著提升基础稳定性。项目在6个月内高效完成(wánchéng)140台2.5兆瓦风机的安装调试,较同类高原项目工期缩短30%以上,安装合格率达100%。

国家能源集团龙源电力青海(qīnghǎi)探月风电场
国家(guójiā)能源集团龙源电力青海探月(tànyuè)风电场地处平均海拔2850米的高原无人区,“通信盲区+交通禁区”的特殊环境,让风电场人员难至、维护困难(kùnnán)。
为此,探月风电场搭载了基于传感器与数字孪生(luánshēng)模型的超感知系统,通过部署高精度传感器,实时采集机组振动、温度、应力等(děng)运行数据,实现对核心部件的实时监测,提前预警潜在故障,缩短了30%的设备(shèbèi)维护周期,让高原地区的风电运维从“被动抢修”迈向“主动预防(yùfáng)”。

大唐八宿风电场最高点海拔5200米,机舱最高海拔5305米,是世界在役海拔最高风电场。电站整体采用了智能维护和检测系统,就像是给每个风机都配备了一个私人医生,不管哪台风(táifēng)机出(jīchū)了故障或是隐患,都会(huì)实时传送到位于山脚下的(de)集控中心,第一(dìyī)时间进行维护,保障设备稳定运行。

中广核青海冷湖广(húguǎng)竣50万千瓦风电项目
2024年12月30日,中广核青海(qīnghǎi)冷湖(lěnghú)广竣50万千瓦风电项目成功全容量(róngliàng)并网发电。青海冷湖地区常年寒冷多风,冬季时间从每年10月份到次年5月份,长达8个月,年平均气温4摄氏度,最低气温可降到零下34摄氏度。中广核将(jiāng)充分发挥技术优势,创新引入“线性菲涅尔”光热供暖技术,这在国内海拔3000米(mǐ)以上高寒地区新能源场站尚属首次应用,将有效提升(tíshēng)风电场供暖的安全性和(hé)舒适性。
根据规划,该项目配置的太阳能集热场有效镜面面积达1800平方米,可供热面积约(yuē)1600平方米,能够给场站办公(bàngōng)区域提供每平方米40瓦的热量。


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