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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(chúnjìng)的环境,

而被称为“追星”圣地(shèngdì),

便(biàn)成为了一道亮丽的风景线,

吸引无数游客前来感受(gǎnshòu)

“手可摘星辰”的壮观景象(jǐngxiàng)。

冷湖俄博梁雅丹(yǎdān)星空呈现出的银河拱门

而就在这片(zhèpiàn)绝美的星空之下,

坐落着国高海拔(hǎibá)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(yě)酷似“月球表面”。

国家能源集团青海探月风电场(fēngdiànchǎng)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,

成为能源领域的新(xīn)焦点。

这些(zhèxiē)“手可摘星辰”之地,

自然环境往往异常(yìcháng)严酷——

低氧、大风、严寒、复杂地形(dìxíng)

为什么(wèishénme)风电场要选择建在

环境恶劣的(de)高海拔地区?

又蕴含着哪些“探月”般(bān)

不畏艰险、攻坚克难的艰苦(jiānkǔ)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,

地面海拔高程伴随纬度的(de)升高

更加助长了西风(xīfēng)的强度和频次。

青藏高原(qīngzànggāoyuán)有着丰富的风能资源

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米以上(yǐshàng)的高海拔地区,

风能可开发量约1.8亿千瓦(yìqiānwǎ),

是(shì)风力发电的天然主场。

世界在役海拔最高风电场——位于西藏昌都(chāngdōu)的大唐八宿风电场

在高(gāo)海拔地区发展风电,

还能为当地能源结构(jiégòu)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(wúlùnshì)水力发电还是光伏发电,

均(jūn)存在一定周期性——

水电(shuǐdiàn)夏季充沛但冬季紧缺;

而光伏(guāngfú)发电则白天丰盈夜里无法发电。

全国新能源占(zhàn)比最高的省份青海,

“昼强夜弱(yèruò)”的特性同样存在。

中广核青海冷湖广(húguǎng)竣50万千瓦风电项目

而(ér)不受日照影响、往往冬季发电量大的

则可以在光伏和(hé)水电的低谷期

持续产出(chǎnchū)充足、清洁的电力资源,

实现可再生能源的(de)最大化利用。

海拔越高,空气越稀薄(xībó)。

因此与平原地区同等(tóngděng)风速条件相比,

高(gāo)海拔地区风机转速更慢,

“风大,但带不动(bùdòng)。”

高原地区风速(fēngsù)变化快

中午却刮起超强大风(dàfēng),

剧烈变化的风速导致风机功率波动(bōdòng)较大。

而气压低的(de)高海拔地区散热条件差

在极端天气时(shí)还会下冰雹、被雷劈。

以及设备性能提出更高(gènggāo)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运维出了(le)难题。

中央企业(qǐyè)给出了一些作答参考↓↓↓

中国三峡集团(jítuán)措美哲古风电场

中国三峡集团措美(cuòměi)哲古风电场建设在海拔5000米(mǐ)至5200米之间,总装机72.6兆瓦。针对高海拔“有气无力”问题,机组选择了叶片长度更长的(de)风机(fēngjī)(fēngjī)产品,加大机组扫风面积,增强捕风能力。机组叶轮直径较(jiào)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的气候环境,在风机叶片研发过程中,项目团队在叶片表面(biǎomiàn)采用(cǎiyòng)高耐候性、高耐磨性、高弹性的胶衣及(jiāoyījí)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(wàixíng)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(fēngguāng)储一体化项目全(quán)容量并网成功,其中风电(fēngdiàn)场(fēngdiànchǎng)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自动调整叶片(yèpiàn)(yèpiàn)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(zēngqiáng)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。

建设中的华电(huádiàn)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(píngjūnhǎibá)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是风电场建设的基石。而在高寒、缺氧(quēyǎng)、大风的高海拔地区,混凝土施工也遇到了“高原反应”。为此(wèicǐ),项目团队通过优化混凝土配比、采用高效(gāoxiào)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(kèfú)了高海拔地区混凝土凝结(níngjié)异常、运输效率低、机械功率衰减等难题。

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3166—3912米地处荒漠戈壁腹地。因戈壁道路颠簸(diānbǒ),混凝土易出现离析(líxī)风险,成为(wèi)制约施工进度的主要因素。项目团队调研百公里范围内商混站(hùnzhàn)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、集电线路等关键工程(gōngchéng)提供了坚实物资支撑,确保主体工程按计划推进。

国家电投青海诺木洪风电场(fēngdiànchǎng)

国家电投青海诺木洪风电项目(xiàngmù),是世界首条±800kV青豫直流(zhíliú)特高压清洁(qīngjié)能源外送通道的(de)核心配套工程。项目平均海拔3000米,空气密度约为平原地区的60%,高海拔、低密度环境严重制约风机吊装精度(jīngdù)与施工效率(xiàolǜ)——大型部件(bùjiàn)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(yāoqiú)。


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)

国家能源集团龙源电力青海探月风电场地处平均海拔2850米的高原无人区,“通信(tōngxìn)盲区+交通禁区”的特殊环境,让风电场人员难至(nánzhì)、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,实现对核心部件的实时监测,提前预警(yùjǐng)潜在故障(gùzhàng),缩短了30%的设备维护周期,让高原地区(gāoyuándìqū)的风电运维从“被动(bèidòng)抢修”迈向(màixiàng)“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。电站整体采用了(le)智能维护和检测系统(xìtǒng),就像是给每个风机都配备(pèibèi)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(shíshí)传送到位于山脚下的集控中心,第一时间进行维护,保障设备稳定运行(yùnxíng)。

中广核青海(qīnghǎi)冷湖广竣50万千瓦风电项目

2024年12月30日,中广核青海冷湖广竣50万千瓦风电项目(xiàngmù)成功全容量并网发电。青海冷湖地区常年寒冷多风,冬季时间(shíjiān)从每年10月份(yuèfèn)到次年(cìnián)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(chōngfènfāhuī)技术(jìshù)优势,创新引入“线性菲涅尔”光热供暖技术,这在国内海拔3000米以上高寒地区新能源场站尚属(shàngshǔ)首次应用,将有效提升风电场供暖的安全性和舒适性。

根据(gēnjù)规划(guīhuà),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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