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去“月球表面”,追风!

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去“月球表面”,追风!

去“月球表面”,追风!

位于青藏高原(qīngzànggāoyuán)柴达木盆地

因为高海拔和纯净的环境(huánjìng),

而被称为(chēngwéi)“追星”圣地,

便成为了一道(yīdào)亮丽的风景线,

吸引无数游客(yóukè)前来感受

“手可摘(shǒukězhāi)星辰”的壮观景象。

冷湖俄博梁雅丹星空呈现出(chéngxiànchū)的银河拱门

而就在(zài)这片绝美的星空之下,

坐落(zuòluò)着国高海拔地区

单机容量最大的风电场(fēngdiànchǎng)

它有一个充满(chōngmǎn)诗意的名字——

这片辽阔(liáokuò)荒凉的大地,

也酷似(kùsì)“月球表面”。

国家能源(néngyuán)集团青海探月风电场全景

“高海拔地区”“风电”的组合(zǔhé),

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(xīngchén)”之地,

自然环境往往异常严酷(yánkù)——

低氧、大风、严寒、复杂(fùzá)地形

为什么风电场(fēngdiànchǎng)要选择建在

环境恶劣的(de)高海拔地区?

又蕴含着(yùnhánzhe)哪些“探月”般

不畏艰险、攻坚克难的(de)艰苦探索?

很多人首先(shǒuxiān)想到的都是青藏高原。

这里的山脉多呈(chéng)东西走向,

地面海拔高程伴随(bànsuí)纬度的升高

更加助长了(le)西风的强度和频次。

青藏高原(qīngzànggāoyuán)有着丰富的风能资源

风能(fēngnéng)资源在7米/秒以上的区域

约占全区面积(miànjī)30%,

主要分布于海拔(hǎibá)4800米以上的高海拔地区,

风能可开发量约(yuē)1.8亿千瓦,

是风力发电的天然主场(zhǔchǎng)。

世界在役海拔最高风电场——位于西藏昌都的大唐(dàtáng)八宿风电场

在高海拔地区(dìqū)发展风电,

还能为(wèi)当地能源结构起到积极作用

西藏能源结构以水电和光伏为主(wéizhǔ),

二者的开发利用(kāifālìyòng)比较成熟。

无论是水力发电(shuǐlìfādiàn)还是光伏发电,

均存在一定周期性(zhōuqīxìng)——

水电夏季充沛但冬季紧缺(jǐnquē);

而光伏发电则白天丰盈(fēngyíng)夜里无法发电。

全国新能源占比最高(zuìgāo)的省份青海,

“昼强(zhòuqiáng)夜弱”的特性同样存在。

中广核(zhōngguǎnghé)青海冷湖广竣50万千瓦风电项目

而不受日照影响(yǐngxiǎng)、往往冬季发电量大的

则可以在光伏和水电的(de)低谷期

持续(chíxù)产出充足、清洁的电力资源,

实现(shíxiàn)可再生能源的最大化利用。

海拔越高(yuègāo),空气越稀薄。

因此与(yǔ)平原地区同等风速条件相比,

高海拔地区风机转速更慢(gèngmàn),

“风大,但带(dài)不动。”

高原地区(gāoyuándìqū)风速变化快

中午却刮起(guāqǐ)超强大风,

剧烈变化的(de)风速导致风机功率波动较大。

而气压低的高海拔地区散热(sànrè)条件差

在极端天气时还会下冰雹(bīngbáo)、被雷劈。

以及设备性能提出更高要求(yāoqiú),

高海拔地区高寒(gāohán)、缺氧、大风的环境,

也给风电场的建设与(yǔ)运维出了难题。

中央企业给出(gěichū)了一些作答参考↓↓↓

中国三峡集团措美哲古风电场(fēngdiànchǎng)

中国三峡集团措美(cuòměi)哲古风电场(fēngdiànchǎng)建设在海拔(hǎibá)5000米至5200米之间(zhījiān),总装机72.6兆瓦。针对高(gāo)海拔“有气无力”问题,机组选择了叶片长度更长的(de)风机产品,加大机组扫风面积,增强捕风能力。机组叶轮直径较其他地区的同等功率(gōnglǜ)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(guòchéng)中,项目(xiàngmù)团队在叶片表面采用高耐候性、高耐磨性、高弹性的胶衣及面漆涂层,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一般要比(bǐ)平原风机的寿命短。但是,由于采取了一系列(yīxìliè)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

中核萨迦30万千瓦风光储一体化项目(xiàngmù)

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(mǐ),是目前全球超高海拔区域(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(fēngsù)自动调整叶片角度和转速的智能机型。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(zēngqiáng)捕风能力。在正常运行下,单个(gè)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(pǔtōngjiātíng)的一年用电需求。

建设中的华电西藏山南琼结60MW风电项目(xiàngmù)

华电西藏山南琼结60MW风电项目平均海拔5000米以上,其中最高的3号(hào)风机海拔达到5370米,刷新了全球风电在建(zàijiàn)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(dìqū),混凝土施工也遇到(yùdào)了“高原反应”。为此,项目团队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)(děng)技术手段,精密安排布料方式、运输(yùnshū)路线、罐车调度、备用设备(shèbèi)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。

华能共和切吉(qièjí)30万千瓦风电项目

华能(huánéng)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(gēbì)腹地。因戈壁道路颠簸,混凝土易出现离析风险,成为(chéngwéi)制约施工进度(shīgōngjìndù)的主要因素。项目团队调研百公里范围内商混站产能、运输路线、通行能力及成本构成,科学制定(zhìdìng)混凝土供应方案,保障近50000立方米混凝土连续供应,为风机基础、集电线路等(děng)关键工程提供了坚实物资支撑,确保主体工程按计划推进。

国家电投青海诺木洪(nuòmùhóng)风电场

国家电投青海诺木洪风电项目,是世界(shìjiè)首条±800kV青豫直流特高压清洁能源外送(wàisòng)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(diàozhuāng)精度与(yǔ)施工效率(xiàolǜ)——大型部件受气流扰动易偏移,传统测量方法难以保障基础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(gōngsī)创新(chuàngxīn)测量技术,采用全站仪与激光定位系统实时校准,将螺栓安装误差严格控制在<1毫米,显著提升基础稳定性。项目在6个月内高效(gāoxiào)完成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(hégélǜ)达100%

国家能源集团龙源电力(diànlì)青海探月风电场

国家能源集团(jítuán)龙源电力青海探月风电场(fēngdiànchǎng)地处平均海拔2850米的(de)高原无人区,“通信盲区+交通禁区”的特殊环境,让(ràng)风电场人员难至、维护困难。


为此,探月风电场搭载了(le)基于传感器与数字孪生模型的超感知(gǎnzhī)系统,通过部署高精度传感器,实时(shíshí)采集机组振动、温度、应力等运行数据,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”

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

中广核青海(qīnghǎi)冷湖广竣50万千瓦风电项目

2024年12月30日,中广核青海冷湖广竣50万千瓦风电(fēngdiàn)项目成功全容量并网发电。青海冷湖地区常年寒冷(hánlěng)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。中广核将充分发挥技术优势,创新引入(yǐnrù)“线性菲涅尔”光热供暖技术,这在(zài)国内海拔3000米以上高寒地区新能源场站尚属(shàngshǔ)首次应用,将有效提升风电场供暖的安全性(ānquánxìng)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(píngfāngmǐ),可供热面积约(yuē)1600平方米,能够给场站办公区域提供每平方米40瓦的热量。

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