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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(yīnwèi)高海拔和纯净的环境,

而被称为“追星”圣地(shèngdì),

便成为(chéngwéi)了一道亮丽的风景线,

吸引无数(wúshù)游客前来感受

“手可摘星辰”的(de)壮观景象。

冷湖俄博梁雅丹(yǎdān)星空呈现出的银河拱门

而就在这片绝(jué)美的星空之下,

坐落着(zhe)国高海拔地区

单机容量(róngliàng)最大的风电场

它有一个充满诗意的(de)名字——

这片辽阔荒凉(huāngliáng)的大地,

也酷似“月球表面(biǎomiàn)”。

国家能源集团青海(qīnghǎi)探月风电场全景

“高海拔地区”“风电(fēngdiàn)”的组合,

近年来(jìnniánlái)频频进入公众视野,

成为能源(néngyuán)领域的新焦点。

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

为什么风电场要选择(xuǎnzé)建在

环境恶劣的高海拔(hǎibá)地区?

又蕴含着(yùnhánzhe)哪些“探月”般

不畏艰险、攻坚克难的艰苦探索(tànsuǒ)?

很多人首先(shǒuxiān)想到的都是青藏高原。

这里(zhèlǐ)的山脉多呈东西走向,

地面海拔高程(gāochéng)伴随纬度的升高

更加助长了西风的强度和(hé)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),

是风力发电的天然主场(zhǔchǎng)。

世界在(zài)役海拔最高风电场——位于西藏昌都的大唐八宿风电场

在高(gāo)海拔地区发展风电,

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(èrzhě)的开发利用比较成熟。

无论是水力发电还是光伏(guāngfú)发电,

均存在(cúnzài)一定周期性——

水电夏季充沛但冬季紧缺(jǐnquē);

而光伏发电(fādiàn)则白天丰盈夜里无法发电。

全国(quánguó)新能源占比最高的省份青海,

“昼强夜弱”的特性同样存在(cúnzài)。

中广核青海(qīnghǎi)冷湖广竣50万千瓦风电项目

而不受日照影响、往往冬季(dōngjì)发电量大的

则可以在(zài)光伏和水电的低谷期

持续产出充足、清洁的电力资源(zīyuán),

实现可(kě)再生能源的最大化利用。

海拔越高,空气(kōngqì)越稀薄。

因此与平原(píngyuán)地区同等风速条件相比,

高海拔地区风机转速更慢(gèngmàn),

“风大,但带不动(bùdòng)。”

高原地区(gāoyuándìqū)风速变化快

中午却刮起超强大风(dàfēng),

剧烈变化的(de)风速导致风机功率波动较大。

而气压低的(de)高海拔地区散热条件差

在极端天气时还会(huì)下冰雹、被雷劈。

以及设备性能(xìngnéng)提出更高要求,

高海拔(hǎibá)地区高寒、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(zhōngyāng)企业给出了一些作答参考↓↓↓

中国三峡集团措美(cuòměi)哲古风电场

中国三峡集团措美哲古风电场建设在(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)(yèpiàn)长度更长的(de)风机(fēngjī)产品,加大机组扫风面积(miànjī),增强捕风(bǔfēng)能力。机组叶轮直径较其(qí)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(shìyìngxìng),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,由于采取了一系列独特(dútè)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(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(xiàngmù)全容量并网成功,其中风电场区最高海拔为5194米,是目前全球超高(chāogāo)海拔区域单体容量最大的(de)风电项目


针对超高海拔风力资源特性,项目采用了(le)可以(kěyǐ)根据风速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产品,加大机组扫风面积,增强捕风(bǔfēng)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。

建设中的华电西藏山南琼结60MW风电项目(xiàngmù)

华电西藏山南(shānnán)琼结60MW风电项目平均海拔5000米以上,其中最高(gāo)的3号(hào)风机海拔达到(dádào)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是风电场建设的基石(jīshí)。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(biànhuà)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、运输效率低、机械功率衰减等难题。

华能共和(gònghé)切吉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(huāngmò)戈壁腹地。因戈壁道路(dàolù)颠簸,混凝土(hùnníngtǔ)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(gōngyìng)方案,保障近50000立方米混凝土连续供应,为风机基础、集电线路等关键工程提供了坚实物资支撑,确保主体工程按计划(ànjìhuà)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,是世界首条±800kV青豫直流特高(gāo)压清洁能源外送通道的核心配套工程。项目平均海拔3000米(mǐ),空气密度约为平原地区的60%,高海拔、低密度环境严重(yánzhòng)制约(zhìyuē)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(luóshuān)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(cǎiyòng)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个月内高效完成140台2.5兆瓦风机的安装调试,较同类高原项目工期(gōngqī)缩短30%以上,安装合格率(hégélǜ)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(fēngdiàn)场地处平均海拔2850米的(de)高原无人区,“通信盲区+交通(jiāotōng)禁区”的特殊环境,让风电场(fēngdiànchǎng)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,通过部署高精度传感器,实时采集机组振动、温度、应力等运行数据,实现(shíxiàn)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(cóng)“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,是世界在役海拔最高风电场。电站(diànzhàn)整体采用了(le)智能维护和检测系统,就像是给每个风机(fēngjī)都配备了一个私人医生,不管哪台风机出了故障(gùzhàng)或是隐患,都会实时传送到位于山脚下的(de)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50万千瓦风电(fēngdiàn)项目

2024年12月30日,中广核青海冷湖广竣50万千瓦风电项目成功全容量并网发电(bìngwǎngfādiàn)。青海冷湖地区常年寒冷(hánlěng)多风(duōfēng),冬季时间从每年(měinián)10月份(yuèfèn)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“线性菲涅尔”光热供暖技术,这(zhè)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,将有效提升风电场供暖的安全性和舒适性(shūshìxìng)。

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)给场站办公区域提供每平方米40瓦的热量。

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