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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

因为高海拔和纯净的(de)环境,

而被称为“追星(zhuīxīng)”圣地,

便成为了一道亮丽的(de)风景线,

吸引无数游客前来感受(gǎnshòu)

“手可摘星辰”的壮观(zhuàngguān)景象。

冷湖俄博梁雅丹(yǎdān)星空呈现出的银河拱门

而就在这片绝美的星空(xīngkōng)之下,

坐落着国高海拔地区

单机容量最大的(de)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(kùsì)“月球表面”。

国家能源集团(jítuán)青海探月风电场全景

“高(gāo)海拔地区”“风电”的组合,

近年来(jìnniánlái)频频进入公众视野,

成为能源领域(lǐngyù)的新焦点。

这些(zhèxiē)“手可摘星辰”之地,

自然环境(zìránhuánjìng)往往异常严酷——

低氧、大风、严寒、复杂(fùzá)地形

为什么风电场要选择建在(zài)

环境恶劣(huánjìngèliè)的高海拔地区?

又蕴含着哪些(něixiē)“探月”般

不畏艰险、攻坚克难的艰苦(jiānkǔ)探索?

很多人首先想到的都(dōu)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(de)升高

更加助长了西风的强度(qiángdù)和频次。

青藏高原(qīngzànggāoyuán)有着丰富的风能资源

风能资源在7米/秒以上的区域(qūyù)

约占(zhàn)全区面积30%,

主要分布于海拔4800米以上(yǐshàng)的高海拔地区,

风能可开发量(kěkāifāliàng)约1.8亿千瓦,

是风力发电的天然主场(zhǔchǎng)。

世界在役海拔最高(zuìgāo)风电场——位于西藏昌都的大唐八宿风电场

在高海拔地区发展(fāzhǎn)风电,

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(fādiàn)还是光伏发电,

均存在(cúnzài)一定周期性——

水电夏季充沛(chōngpèi)但冬季紧缺;

而(ér)光伏发电则白天丰盈夜里无法发电。

全国新能源(xīnnéngyuán)占比最高的省份青海,

“昼强夜弱(yèruò)”的特性同样存在。

中广核(zhōngguǎnghé)青海冷湖广竣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

则可以在光伏和水电的低谷(dīgǔ)期

持续产出(chǎnchū)充足、清洁的电力资源,

实现(shíxiàn)可再生能源的最大化利用。

海拔越(yuè)高,空气越稀薄。

因此(yīncǐ)与平原地区同等风速条件相比,

高海拔(hǎibá)地区风机转速更慢,

“风大(fēngdà),但带不动。”

高原地区风速变化快(kuài)

中午却刮起(guāqǐ)超强大风,

剧烈变化的风速导致风机功率(gōnglǜ)波动较大。

而气压低的高(gāo)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(gāo)海拔地区高寒、缺氧、大风的环境,

也给风电场的(de)建设与运维出了难题。

中央企业给出(gěichū)了一些作答参考↓↓↓

中国三峡集团措美(cuòměi)哲古风电场

中国(zhōngguó)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(duì)高(gāo)海拔“有气无力”问题,机组(jīzǔ)选择了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。机组叶轮直径较其他地区的同等(tóngděng)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(èliè)的气候环境(huánjìng),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(nàimóxìng)、高弹性的胶衣及面漆涂层,以延缓叶片老化(lǎohuà)。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,从而稳定了机组的功率输出(shūchū)。


高海拔地区的风机寿命一般要比平原风机的寿命短(shòumìngduǎn)。但是,由于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(sàjiā)30万千瓦风光储一体化项目

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,其中风电场区最高(zuìgāo)海拔为5194米,是目前全球(quánqiú)超高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,项目采用了可以(kěyǐ)根据风速自动(zìdòng)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(jīzǔ)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个普通家庭的一年用电需求。

建设中的(de)华电西藏山南琼结60MW风电项目

华电(huádiàn)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(shuāxīn)了全球风电在(zài)建项目海拔最高纪录。


风机基础的浇筑(jiāozhù)质量是风电场建设的基石。而在高寒、缺氧、大风的高海拔地区,混凝土施工也遇到了“高原反应(fǎnyìng)”。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,精密安排布料方式、运输(yùnshū)路线、罐车(guànchē)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。

华能共和切吉(qièjí)30万千瓦风电项目

华能共和(gònghé)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。因戈壁道路颠簸,混凝土易出现离析风险,成为制约施工进度的主要因素。项目团队调研(diàoyán)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(fāngàn),保障近50000立方米混凝土连续供应,为风机基础(jīchǔ)、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(guójiā)电投青海诺木洪风电场

国家电投青海诺木洪风电项目(xiàngmù)(xiàngmù)(xiàngmù),是世界首条(shǒutiáo)±800kV青豫直流特高压清洁能源外送通道的核心配套工程。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(qìliú)扰动易偏移,传统测量方法难以保障基础定位与螺栓(luóshuān)对接的毫米级容差(jíróngchà)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,将螺栓安装误差(wùchā)严格控制在<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,较同类高原项目工期缩短30%以上,安装合格率达100%

国家能源集团龙源电力青海(qīnghǎi)探月风电场

国家能源(néngyuán)集团龙源电力青海探月风电场(fēngdiànchǎng)地处平均海拔2850米的高原无人区,“通信盲区(mángqū)+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(shùzì)孪生模型的超感知系统,通过部署高精度(gāojīngdù)传感器,实时(shíshí)采集机组振动、温度、应力(yīnglì)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”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。电站整体(zhěngtǐ)采用了智能(zhìnéng)维护和检测系统,就像是给每个(měigè)风机都(dōu)配备了一个私人医生,不管哪台风机出了故障或是隐患,都会实时传送到位于山脚下的集控中心(zhōngxīn),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(wǎ)风电项目成功(chénggōng)全容量(róngliàng)并网发电。青海冷湖地区常年寒冷多风,冬季时间从每年10月份到次年5月份,长达(dá)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(chōngfènfāhuī)技术优势,创新引入“线性菲涅尔”光热供暖(gòngnuǎn)技术,这(zhè)在国内海拔3000米以上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舒适性。

根据规划,该(gāi)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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