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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(yīnwèi)高海拔和纯净的环境,

而被称为(chēngwéi)“追星”圣地,

便成为了一道亮丽的(de)风景线,

吸引无数游客(yóukè)前来感受

“手可摘星辰”的壮观景象(jǐngxiàng)。

冷湖俄博梁雅丹星空呈现出(chéngxiànchū)的银河拱门

而就(jiù)在这片绝美的星空之下,

坐落着(zhe)国高海拔地区

单机(dānjī)容量最大的风电场

它有一个充满诗意的(de)名字——

这片辽阔荒凉的大地(dàdì),

也酷似“月球(yuèqiú)表面”。

国家能源(néngyuán)集团青海探月风电场全景

“高(gāo)海拔地区”“风电”的组合,

近年来频频进入(jìnrù)公众视野,

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(yìcháng)严酷——

低氧(dīyǎng)、大风、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(yùnhánzhe)哪些“探月”般

不畏艰险、攻坚克难的艰苦(jiānkǔ)探索?

很多人首先想到(xiǎngdào)的都是青藏高原。

这里的(de)山脉多呈东西走向,

地面海拔高程伴随纬度的升高(shēnggāo)

更加助长了西风的强度和(hé)频次。

青藏高原有着丰富(fēngfù)的风能资源

风能资源(zīyuán)在7米/秒以上的区域

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,

风能可开发量(kěkāifāliàng)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——位于西藏昌都的大唐八宿(bāsù)风电场

在高海拔地区发展(fāzhǎn)风电,

还能为当地(dāngdì)能源结构起到积极作用

西藏(xīzàng)能源结构以水电和光伏为主,

二者的开发利用(kāifālìyòng)比较成熟。

无论是(wúlùnshì)水力发电还是光伏发电,

均存在一定(yídìng)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(zuìgāo)的省份青海,

“昼强夜弱”的特性同样存在(cúnzài)。

中广核青海冷湖广(húguǎng)竣50万千瓦风电项目

而不受日照(rìzhào)影响、往往冬季发电量大的

则(zé)可以在光伏和水电的低谷期

持续产出充足、清洁的电力(diànlì)资源,

实现可(kě)再生能源的最大化利用。

海拔越高,空气越稀薄(xībó)。

因此与平原(píngyuán)地区同等风速条件相比,

高(gāo)海拔地区风机转速更慢,

“风大(fēngdà),但带不动。”

高原地区风速(fēngsù)变化快

中午却(què)刮起超强大风,

剧烈变化的风速导致风机功率波动(bōdòng)较大。

而气(érqì)压低的高海拔地区散热条件差

在极端天气(tiānqì)时还会下冰雹、被雷劈。

以及(yǐjí)设备性能提出更高要求,

高(gāo)海拔地区高寒、缺氧、大风的环境,

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作答参考(cānkǎo)↓↓↓

中国三峡集团措美(cuòměi)哲古风电场

中(zhōng)国三峡集团措美哲古风电场建设在(zài)(zài)海拔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,机组选择了叶片(yèpiàn)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(yèlún)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中,项目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(dī)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

中核萨迦30万千瓦风光储一体化(yītǐhuà)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(shì)目前全球超高海拔区域单体容量最大的(de)(de)风电项目


针对超高海拔风力(fēnglì)资源特性,项目采用了可(kě)以根据风速自动调整叶片角度(jiǎodù)和转速的智能机型。同时选择叶片长度更长的风机产品,加大机组扫风面积,增强捕风能力。在正常(zhèngcháng)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(jiànshè)中的华电西藏山南琼结60MW风电项目

华电西藏山南琼结60MW风电项目平均海拔5000米以上,其中最高的3号风机海拔达到5370米,刷新了(le)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(hùnníngtǔ)施工也遇到了“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(bǎowēn)措施、严格控制温度变化等技术手段,精密安排(ānpái)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、运输效率低、机械(jīxiè)功率(gōnglǜ)衰减(shuāijiǎn)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(wànqiānwǎ)风电(fēngdiàn)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,成为制约施工进度的主要因素。项目团队(tuánduì)调研百公里(bǎigōnglǐ)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(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。

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(xiàngmù),是世界首条±800kV青豫直流特高压清洁能源外送通道的(de)核心配套工程。项目平均海拔3000米,空气密度约为(wèi)平原地区的60%,高海拔、低密度环境严重(yánzhòng)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),将螺栓安装误差严格控制(yángékòngzhì)在<1毫米,显著提升基础稳定性。项目在6个(gè)月内高效完成140台2.5兆瓦风机的安装调试(tiáoshì),较同类高原(gāoyuán)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探月风电场(fēngdiànchǎng)

国家(guójiā)能源集团龙源电力青海探月风电场(fēngdiànchǎng)地处平均海拔(píngjūnhǎibá)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。


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,通过部署高精度(gāojīngdù)传感器,实时采集机组振动、温度、应力等运行数据,实现对核心部件的实时监测,提前(tíqián)预警潜在故障(gùzhàng),缩短(suōduǎn)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(jīcāng)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(hé)检测系统,就像是(xiàngshì)给每个风机都配备了一个私人医生,不管哪台风(táifēng)机出了故障或是隐患,都会实时传送到位于(wèiyú)山脚下的集控中心,第一时间进行维护,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(yuè)30日,中广核青海(qīnghǎi)冷湖广竣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(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“线性菲涅尔”光热供暖技术,这在国内海拔(hǎibá)3000米以上高寒(gāohán)地区新能源(xīnnéngyuán)场站尚属首次应用,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(nénggòu)给场站办公区域(qūyù)提供每平方米40瓦的热量。

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