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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(hǎibá)和纯净的环境,

而被称为“追星(zhuīxīng)”圣地,

便成为了一道亮丽(liànglì)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。

冷湖俄博梁雅丹星空呈现出(chéngxiànchū)的银河拱门

而就在这片绝美的星空之下(zhīxià),

坐落着国高海拔(hǎibá)地区

单机容量最大的风电场(fēngdiànchǎng)

它有一个充满诗意的名字(míngzì)——

这片辽阔荒凉的(de)大地,

也酷似(kùsì)“月球表面”。

国家能源集团青海探月(tànyuè)风电场全景

“高海拔地区”“风电(fēngdiàn)”的组合,

近年来频频进入(jìnrù)公众视野,

成为(chéngwéi)能源领域的新焦点。

这些“手可摘星辰”之地(zhīdì),

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(xuǎnzé)建在

环境恶劣的高海拔地区(dìqū)?

又蕴含着哪些“探月(tànyuè)”般

不畏艰险、攻坚克难的艰苦(jiānkǔ)探索?

很多人(rén)首先想到的都是青藏高原。

这里的山脉多(duō)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。

青藏高原有着(yǒuzhe)丰富的风能资源

风能(fēngnéng)资源在7米/秒以上的区域

约占全区(quánqū)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(fēnglì)发电的天然主场。

世界在役海拔最高风电场——位于西藏(xīzàng)昌都的大唐八宿风电场

在高海拔地区发展风电(fēngdiàn),

还能为当地能源(néngyuán)结构起到积极作用

西藏能源(néngyuán)结构以水电和光伏为主,

二者的开发利用比较(bǐjiào)成熟。

无论是水力发电还是光伏(guāngfú)发电,

均存在一定周期性(zhōuqīxìng)——

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的省份青海(qīnghǎi),

“昼强(zhòuqiáng)夜弱”的特性同样存在。

中广核青海冷(lěng)湖广竣50万千瓦风电项目

而不受(bùshòu)日照影响、往往冬季发电量大的

则可以在光伏(guāngfú)和水电的低谷期

持续产出充足、清洁(qīngjié)的电力资源,

实现可再生能源(zàishēngnéngyuán)的最大化利用。

海拔越高,空气(kōngqì)越稀薄。

因此与(yǔ)平原地区同等风速条件相比,

高海拔地区风机(fēngjī)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(guāqǐ)超强大风,

剧烈(jùliè)变化的风速导致风机功率波动较大。

而气压低的高(gāo)海拔地区散热条件差

在极端天气时还(hái)会下冰雹、被雷劈。

以及设备性能提出(tíchū)更高要求,

高海拔地区(dìqū)高寒、缺氧、大风的环境,

也给风电场的建设与运维出了难题(nántí)。

中央企业给出了一些作答(zuòdá)参考↓↓↓

中国(zhōngguó)三峡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5000米至5200米之间,总装机72.6兆瓦。针对高海拔“有气无力”问题,机组(jīzǔ)选择(xuǎnzé)了(le)叶片长度更长(gèngzhǎng)的(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(dìqū)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(guòchéng)中,项目团队(tuánduì)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(yī)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,由于采取(cǎiqǔ)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(wànqiānwǎ)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(quán)容量并网成功,其中(qízhōng)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(nénglì)。在正常(zhèngcháng)运行下,单个风机叶片每(měi)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(qióngjié)60MW风电项目

华电西藏山南琼结60MW风电项目平均海拔(hǎibá)5000米以上,其中最高的(de)3号风机海拔达到5370米,刷新了(le)全球风电在建(zàijiàn)项目海拔最高纪录。


风机基础的浇筑质量是风电场建设(jiànshè)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,克服了高海拔地区混凝土凝结异常、运输效率低、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(huánéng)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(gēbì)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(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,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(le)坚实物资支撑,确保(quèbǎo)主体工程按计划推进。

国家电投青海诺木洪风电场(fēngdiànchǎng)

国家(guójiā)电投青海诺木洪风电项目,是世界首条±800kV青豫直流(zhíliú)特高压清洁能源外送通道的核心配套工程。项目平均海拔(hǎibá)(píngjūnhǎibá)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(shīgōng)效率——大型部件受(shòu)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,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(wánchéng)140台2.5兆瓦风机的安装调试,较同类(tónglèi)高原项目工期缩短(suōduǎn)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(tànyuè)风电(fēngdiàn)场地处平均海拔2850米(mǐ)的高原无人区,“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(le)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(jīzǔ)振动、温度、应力等运行数据,实现对核心部件的实时监测,提前预警潜在故障,缩短了30%的设备维护周期(zhōuqī),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(fēngdiànchǎng)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(jiǎncè)系统,就像是给每个风机都配备了一个私人医生,不管哪台风机出了故障或是隐患(yǐnhuàn),都会实时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(wěndìng)运行。

中广核青海冷湖广竣50万千瓦风电项目(xiàngmù)

2024年(nián)12月30日,中广核青海(qīnghǎi)冷湖广竣50万千瓦(wǎ)风电项目成功全容量并网发电。青海冷湖地区常年寒冷多风,冬季时间从每年(měinián)10月份到次年5月份,长达8个月,年平均气温4摄氏度,最低气温可降到(jiàngdào)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”光热供暖技术,这在国内海拔3000米以上高寒地区新能源场站(chǎngzhàn)尚属首次(shǒucì)应用(yìngyòng),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,能够给场站办公区域提供每平方米40瓦的热量。

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