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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(wèiyú)青藏高原柴达木盆地

因为高海拔和纯净(chúnjìng)的环境,

而(ér)被称为“追星”圣地,

便(biàn)成为了一道亮丽的风景线,

吸引(xīyǐn)无数游客前来感受

“手可摘(shǒukězhāi)星辰”的壮观景象。

冷湖(lěnghú)俄博梁雅丹星空呈现出的银河拱门

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(dānjī)容量最大的风电场

它有(yǒu)一个充满诗意的名字——

这片辽阔(liáokuò)荒凉的大地,

也酷似“月球表面(biǎomiàn)”。

国家(guójiā)能源集团青海探月风电场全景

“高海拔地区”“风电”的(de)组合,

近年来频频进入(jìnrù)公众视野,

成为能源领域的新焦点(jiāodiǎn)。

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(dàfēng)、严寒、复杂地形

为什么风电场要选择建(jiàn)在

环境恶劣的(de)高海拔地区?

又(yòu)蕴含着哪些“探月”般

不畏艰险、攻坚克难的(de)艰苦探索?

很多人首先想到的都是(shì)青藏高原。

这里的山脉多呈东西(dōngxī)走向,

地面(dìmiàn)海拔高程伴随纬度的升高

更加助长了西风的强度(qiángdù)和频次。

青藏高原有着丰富的风能资源(zīyuán)

风能资源在7米(mǐ)/秒以上的区域

约(yuē)占全区面积30%,

主要分布于海拔4800米(mǐ)以上的高海拔地区,

风能可开发量约1.8亿千瓦(yìqiānwǎ),

是风力发电的(de)天然主场。

世界在役(yì)海拔最高风电场——位于西藏昌都的大唐八宿风电场

在高海拔地区(dìqū)发展风电,

还能为当地能源结构起到(qǐdào)积极作用

西藏能源结构以水电和(hé)光伏为主,

二者的开发利用比较(bǐjiào)成熟。

无论是水力发电(shuǐlìfādiàn)还是光伏发电,

均(jūn)存在一定周期性——

水电夏季充沛但冬季(dōngjì)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(de)特性同样存在。

中广核青海冷湖广(húguǎng)竣50万千瓦风电项目

而不受日照影响、往往(wǎngwǎng)冬季发电量大的

则可以在光伏和水电的低谷期(qī)

持续产出充足、清洁的(de)电力资源,

实现可再生能源的最大化利用(lìyòng)。

海拔越高,空气越稀薄(xībó)。

因此与平原地区同等风速条件(tiáojiàn)相比,

高海拔(hǎibá)地区风机转速更慢,

“风大,但带不动(bùdòng)。”

高原地区风速(fēngsù)变化快

中午却(què)刮起超强大风,

剧烈变化(biànhuà)的风速导致风机功率波动较大。

而气压低的高海拔地区散热条件(tiáojiàn)差

在极端天气时还(hái)会下冰雹、被雷劈。

以及设备性能(xìngnéng)提出更高要求,

高海拔地区高寒、缺氧、大风的环境(huánjìng),

也给风电场的建设与运维出(yùnwéichū)了难题。

中央(zhōngyāng)企业给出了一些作答参考↓↓↓

中国三峡(sānxiá)集团措美哲古风电场

中国三峡集团措美哲古风电场建设在海拔(hǎibá)(hǎibá)5000米至5200米之间,总装机72.6兆瓦。针对高(gāo)海拔“有气无力”问题,机组(jīzǔ)选择了叶片长度更长的(de)(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(yǐ)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(shìyìngxìng),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(gāoyuán)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(mùqián)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自动调整叶片(yèpiàn)角度(dù)和(hé)转速的智能(zhìnéng)机型。同时选择叶片长度更长的风机产品,加大机组扫风面积(miànjī),增强捕风能力。在正常运行下,单个(dāngè)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。

建设中的华电西藏山南琼结60MW风电(fēngdiàn)项目

华电西藏山南琼结60MW风电项目平均海拔5000米(mǐ)以上(yǐshàng),其中(qízhōng)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(zhìliàng)是风电场建设的基石。而在高寒、缺氧、大风的高海拔地区,混凝土施工也(yě)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、备用设备等,克服了高海拔地区混凝土凝结异常、运输效率(xiàolǜ)低、机械功率衰减(shuāijiǎn)等难题。

华能共和切吉30万千瓦风电(fēngdiàn)项目

华能共和切吉30万千瓦风电项目场址海拔(hǎibá)3166—3912米地处(dìchǔ)荒漠戈壁腹地。因戈壁道路颠簸(diānbǒ),混凝土易出现离析风险,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立方米混凝土连续供应,为风机基础、集电线路(xiànlù)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(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青豫直流特高压清洁能源外送通道(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(dìqū)的60%,高海拔、低密度环境严重制约风机吊装精度与(yǔ)施工效率——大型部件受气流扰动易偏移,传统(chuántǒng)测量方法(cèliángfāngfǎ)难以保障基础定位(dìngwèi)与螺栓对接(duìjiē)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(jiāng)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(yǐshàng),安装合格率达100%

国家能源集团(jítuán)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(fēngdiànchǎng)地处平均海拔2850米的(de)高原无人区,“通信盲区+交通禁区(jìnqū)”的特殊环境,让风电场人员难至、维护困难。


为此,探月风电场搭载了基于传感器与数字孪生模型的超感知系统,通过(tōngguò)部署(bùshǔ)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(jiāncè),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5200米,机舱最高海拔5305米,是世界在(zài)役海拔最高风电场。电站整体采用了(le)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(jīchū)了故障或是隐患,都会实时传送到位于山脚下的集控(jíkòng)中心,第一时间进行维护,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(qīnghǎi)冷湖广(húguǎng)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(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(zuìdīqìwēn)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“线性(xiànxìng)菲涅尔”光热(guāngrè)供暖技术,这(zhè)在国内海拔3000米以上(yǐshàng)高寒地区新能源场站尚属首次应用,将有效提升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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