去月球表面,追风!

06-17 07:57

位于青藏高原柴达木盆地


西边的冷湖,


因为高海拔和纯净的环境,


又称“追星”圣地,


每当夜幕降临,


这里的星空


成了一道亮丽的风景,


吸引无数游客前来感受


壮观的“手可摘星”景象。


银河拱门出现在冷湖俄博梁雅丹星空。


而且就在这个美丽的星空下,


坐落在我国高海拔地区。


单机容量最大的风力发电场,


它有一个诗意的名字。——


“探月”。


正如名字所示,


这片广阔荒凉的土地,


还看起来像是“月球表面”。


青海探月风电场全景国家能源集团全景


高海拔地区与风力发电相结合,


近几年频繁进入公众视野,


成为能源领域的新焦点。


然而,


这是“手可摘星”的地方,


自然环境通常极其严酷。——


缺氧、强风、寒冷、复杂的地形


……


建设风力发电场


这是一个艰巨的挑战。


这个不禁让人深思:


为什么要选择建造风电场?


高海拔地区环境恶劣?


这背后,


还有什么“探月”呢?


不畏艰难,攻坚克难的艰苦探索?


高品质的风能,不可辜负


我们国家的海拔高度在哪里?


许多人首先想到的是青藏高原。


打开中国地形图,


这儿的山脉多呈东西方向,


地形由西向东减少,


随着纬度的提高,路面海拔高度上升。


发生了急剧变化,


更加助长了西风的强度和频率。


气象数据显示,


青藏高原风能资源丰富。


例如西藏,


在7米/秒以上的区域风能资源


大约占整个地区的30%,


海拔4800米以上的高海拔地区主要分布,


大约1.8亿千瓦的风能开发,


这是风力发电的自然主场。


位于西藏昌都的大唐八宿风电场,世界在役海拔最高风电场。


不但有优势,


风力发电发展在高海拔地区,


也可以对当地的能源结构起到积极的作用。


当前,


水力发电和光伏是西藏的主要能源结构,


两者的综合利用相对完善。


然而,


不管是水力发电还是光伏发电,


两者都有一定的周期性——


夏季水力发电充沛,冬季供不应求;


而且光伏发电白天丰富,晚上不能发电。


青海是全国新能源比例最高的省份,


同样具有“昼强夜弱”的特点。


青海中广核冷湖广竣50万千瓦风电项目


而且不受日照影响,一般冬季发电量大。


风力发电项目,


那么在光伏和水电的低谷期就可以了。


持续生产充足、清洁的电力资源,


互为补充,


最大限度地利用可再生能源。


高山之巅,控风有术


众所周知,


高度越高,气体越稀。


所以相对于平原地区同样的风速条件,


高海拔地区风机转速较慢,


低功率发电,


总结为一句话:


"风很大,但不能带动。"


不仅如此,


高原地区风速变化迅速,


有时候早晚风速小,


中午却掀起了超强的风,


风速剧烈变化导致风机功率发生较大变化。


而且高海拔地区气压低,排热条件差,


这样就容易“发烧”,


天气不好的时候还会下冰雹,被雷劈。


不只是风力发电技术


并对设备性能提出了更高的要求,


寒冷、缺氧、高海拔地区大风环境,


同时也给风力发电场的建设和运行带来了困难。


难题何解?


央企给出了一些答案,参考参考。↓↓↓


措美哲古风电场中国三峡集团


中国三峡集团措美哲古风电场建设在海拔5000米至5200米之间,总装机72.6兆瓦。针对高海拔“无气无力”的问题,机组选择了叶片长度较长的风扇产品,增加了机组的扫风面积,增强了捕风能力。与其他地区相同功率的机组相比,机组叶轮直径增加了约20米,使其扫风面积增加了近30%。


针对高海拔地区极端的气候环境,在风扇叶片研发过程中,项目团队在叶片表面采用高耐候性、高耐磨性、高弹性的橡胶涂层和涂料涂层,以减缓叶片老化。针对西藏低空气密度的特点,项目团队改进了叶片的气动设计,提高了叶片对气流的适应性,进而稳定了机组功率输出。


高海拔地区的风扇使用寿命通常比平原风扇短。然而,由于采用了一系列独特的设计,措美哲古风电场的高原风扇使用寿命已达到与平原风扇相同的水平。


30万千瓦中核萨迦风光储物一体化项目


2024年11月,中核萨迦30万千瓦风光储藏一体化项目全容量并网成功,其中风力发电区最高海拔5194米,是目前世界上最高海拔地区单个容量最大的风力发电项目。


根据高海拔风速资源的特点,项目采用了可以根据风速自动调节叶片角度速度的智能型号。同时选择叶片长度较长的风扇产品,增加机组的扫风面积,增强捕风能力。在正常运行下,单个风扇叶片每转动一小时可产生5000度的电量,满足四个普通家庭一年的用电需求。


华电西藏山南琼结60MW风电项目建设


华电西藏山南琼结60MW风力发电项目海拔超过5000米,其中最高的3号风力发电机海拔达到5370米,创下了全球风力发电项目海拔最高纪录。


风扇基础的浇筑质量是风力发电场建设的基石。然而,在寒冷、缺氧和强风的高海拔地区,混凝土施工也遇到了“高原反应”。因此,项目团队精准安排面料、运输路线、罐车调度、备用设施等。通过优化混凝土比例、采取高效保温措施、严格控制温度变化等技术手段,解决了高海拔地区混凝土凝结异常、物流效率低、机械功率下降等问题。


华能共和切吉30万千瓦风电项目


位于沙漠戈壁腹地的华能共和切吉30万千瓦风电项目,海拔3166-3912米。由于戈壁路面晃动,混凝土容易产生离析风险,成为制约工程进度的主要因素。项目团队研究了100公里范围内商业混凝土站的生产能力、运输路线、通行能力和成本构成,科学制定了混凝土供应方案,保证了近5万立方米混凝土的持续供应,为风机基础、集电线路等关键项目提供了坚实的物资支撑,保证了主体结构按计划推进。


国家电力投资青海诺木洪风电场


青海诺木洪风电国家电投项目是世界上第一个。±800kV青豫DC特高压绿色能源外卖通道核心配套设施。该项目海拔3000米,空气密度约为平原地区的60%。高海拔、低密度环境严重限制了风机的提升精度和施工效率。大型零件容易受到气流的干扰和偏移,传统的测量方法很难保证基本定位和螺栓对接之间的毫米容差。


为了克服问题,国家电力投资公司黄河公司创新测量技术,选择全站仪和激光定位系统进行即时校正,将螺栓安装误差严格控制在1mm,显著提高基础稳定性。该项目在6个月内高效完成了140台2.5兆瓦风机的安装调试,比同类高原项目缩短了30%以上,达到了100%的安装标准。<1mm,显着提高基础稳定性。项目在6个月内高效完成140台2.5兆瓦风机安装调试,较同类高原项目工期缩短30%以上,安装达标率达100%。


国家能源集团龙源电力青海探月风电场


“通信盲点”国家能源集团龙源电力青海探月风电场位于海拔2850米的高原无人区。 特殊的交通雷区环境,使风力发电场人员难以到达,难以维护。


因此,探月风力发电场配备了基于传感器和数字孪生模型的超感知系统。通过安排高精度传感器,可以实时收集机组振动、温度、应力等运行数据,实时监控关键部件,提前预警潜在故障,缩短设备维护周期30%,使高原风力发电运行维护从“被动维护”向“主动预防”转变。


大唐八宿风电场


大唐八宿风力发电场海拔5200米,机舱海拔5305米,是世界上最高的在役风力发电场。整个电站采用智能维护和检测系统,就像每个风扇都配备了私人医生一样。无论哪个风扇出现故障或隐患,都会立即输送到山脚下的集中控制中心,第一时间进行维护,确保设备稳定运行。


青海中广核冷湖广竣50万千瓦风电项目


中广核青海冷湖广竣50万千瓦风电项目于2024年12月30日成功并网发电。青海冷湖地区长期严寒多风,冬季时间为每年10月至次年5月,长达8个月,年平均气温4℃,最低气温可降至零下34℃。中广核将充分发挥技术优势,创新引进“线性菲涅尔”光热供暖技术,这是国内海拔3000米以上高寒地区首次使用新能源站,将有效提高风电场供暖的安全性和舒适性。


根据规划,该项目配置的太阳能集热场有效镜面面积为1800平方米,可提供约1600平方米的热量,每平方米可提供40瓦的热量。


原题:“去月球表面”,追风!


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