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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!

位于青藏高原柴达木盆地(cháidámùpéndì)

因为高海拔和纯净的(de)环境,

而被称为(chēngwéi)“追星”圣地,

便成为了(le)一道亮丽的风景线,

吸引无数游客前来(qiánlái)感受

“手可摘(shǒukězhāi)星辰”的壮观景象。

冷湖俄博梁(ébóliáng)雅丹星空呈现出的银河拱门

而就在这片绝美的星空之下(zhīxià),

坐落着国高海拔地区

单机(dānjī)容量最大的风电场

它有一个充满诗意(shīyì)的名字——

这片辽阔(liáokuò)荒凉的大地,

也酷似(kùsì)“月球表面”。

国家能源集团青海探月风电场全景(quánjǐng)

“高海拔地区”“风电”的(de)组合,

近年来频频进入公众视野(shìyě),

成为能源领域的新(xīn)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、严寒(yánhán)、复杂地形

为什么风电场要(yào)选择建在

环境恶劣的高(gāo)海拔地区?

又蕴含着哪些(něixiē)“探月”般

不畏艰险、攻坚克难的艰苦探索(tànsuǒ)?

很多人首先想到(xiǎngdào)的都是青藏高原。

这里的山脉多呈东西(dōngxī)走向,

地面海拔高程(gāochéng)伴随纬度的升高

更加助长了西风(xīfēng)的强度和频次。

青藏高原有着丰富的(de)风能资源

风能资源(zīyuán)在7米/秒以上的区域

约(yuē)占全区面积30%,

主要分布于海拔(hǎibá)4800米以上的高海拔地区,

风能(fēngnéng)可开发量约1.8亿千瓦,

是风力发电的(de)天然主场。

世界在役海拔最高风电场——位于西藏昌都的(de)大唐八宿风电场

在高海拔地区发展风电(fēngdiàn),

还能(néng)为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),

二者的开发利用比较成熟(chéngshú)。

无论是水力发电还是(háishì)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;

而光伏发电则白天丰盈夜里(yèlǐ)无法发电。

全国新能源(xīnnéngyuán)占比最高的省份青海,

“昼强(zhòuqiáng)夜弱”的特性同样存在。

中广核青海冷湖广竣(jùn)50万千瓦风电项目

而不受日照影响、往往冬季发电量(fādiànliàng)大的

则可以(kěyǐ)在光伏和水电的低谷期

持续产出充足、清洁的(de)电力资源,

实现可再生能源(zàishēngnéngyuán)的最大化利用。

海拔越高,空气越稀薄(xībó)。

因此与平原地区(dìqū)同等风速条件相比,

高海拔(hǎibá)地区风机转速更慢,

“风大,但带(dài)不动。”

高原地区(gāoyuándìqū)风速变化快

中午(zhōngwǔ)却刮起超强大风,

剧烈变化的风速导致风机(fēngjī)功率波动较大。

而气压低的(de)高海拔地区散热条件差

在(zài)极端天气时还会下冰雹、被雷劈。

以及(yǐjí)设备性能提出更高要求,

高海拔地区高寒、缺氧、大风的(de)环境,

也给风电场的(de)建设与运维出了难题。

中央(zhōngyāng)企业给出了一些作答参考↓↓↓

中国三峡集团措美哲古风电场(fēngdiànchǎng)

中国三峡集团(jítuán)措美哲古风电场(fēngdiànchǎng)建设在(zài)海拔5000米至5200米之间,总装机72.6兆瓦。针对高海拔“有气无力”问题,机组选择了(le)叶片(yèpiàn)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(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(yánhuǎn)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(tígāo)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平原风机的寿命短。但是,由于(yóuyú)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(shuǐpíng)

中核萨迦30万千瓦风光储一体化项目(xiàngmù)

2024年(nián)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(fēngdiàn)场区最高海拔为5194米,是目前全球超高海拔区域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(hé)转速的智能机型。同时选择叶片长度更长的风机产品(chǎnpǐn),加大机组扫风面积,增强捕风能力。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(yīnián)用电需求(xūqiú)。

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60MW风电项目平均海拔(hǎibá)5000米以上,其中最高(gāo)的3号风机海拔达到5370米,刷新(shuāxīn)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(jiànshè)的基石。而在高寒、缺氧、大风(dàfēng)的高海拔地区,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技术手段,精密安排布料方式、运输路线、罐车调度(diàodù)、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(dī)、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,混凝土易出现离析风险,成为制约施工进度(shīgōngjìndù)的主要因素(yīnsù)。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方案,保障近50000立方米混凝土连续(liánxù)供应,为风机(fēngjī)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)。

国家电投青海(qīnghǎi)诺木洪风电场

国家电投青海诺木洪风电项目,是世界首条±800kV青豫直流特高压(tègāoyā)清洁(qīngjié)能源外送通道(tōngdào)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(piānyí),传统测量方法难以保障基础定位与螺栓(luóshuān)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,将螺栓安装(ānzhuāng)误差严格控制在(zài)<1毫米,显著提升基础稳定性。项目在6个月内高效完成140台2.5兆瓦风机的安装调试,较(jiào)同类高原项目工期缩短30%以上,安装合格率达(dá)100%

国家能源(néngyuán)集团龙源电力青海探月风电场

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


为此,探月风电场搭载了基于传感器与(yǔ)数字孪生模型的超感知系统,通过部署高精度传感器,实时采集(cǎijí)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(qiǎngxiū)”迈向“主动预防”

大唐八宿风电场最高点海拔5200米,机舱最高海拔5305米,是(shì)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(sīrén)医生,不管哪台风机出了故障或是隐患,都会(huì)实时(shíshí)传送到位于山脚下的集控中心,第一(dìyī)时间进行维护,保障设备稳定运行。

中广核青海冷湖广竣(jùn)50万千瓦风电项目

2024年12月30日,中广核青海冷(lěng)湖广竣50万千瓦风电项目成功全容量并网发电。青海冷湖地区常年寒冷多风(duōfēng),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(píngjūnqìwēn)4摄氏度,最低气温可降到零下(língxià)34摄氏度。中广核将充分发挥技术优势,创新引入“线性菲涅尔”光热供暖技术,这在国内海拔3000米以上高寒(gāohán)地区新能源场站尚属首次应用(yìngyòng),将有效提升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达1800平方米,可供热面积约1600平方米,能够给(gěi)场站办公区域(qūyù)提供每平方米40瓦的热量(rèliàng)。

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