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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(chēngwéi)“追星”圣地,

便成为了(le)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。

冷湖俄博梁雅丹星空(xīngkōng)呈现出的银河拱门

而就在(zài)这片绝美的星空之下,

坐落着国高海拔地区(dìqū)

单机容量最大的风电场(fēngdiànchǎng)

它有一个(yígè)充满诗意的名字——

这片(zhèpiàn)辽阔荒凉的大地,

也(yě)酷似“月球表面”。

国家(guójiā)能源集团青海探月风电场全景

“高(gāo)海拔地区”“风电”的组合,

近年来频频进入公众(gōngzhòng)视野,

成为能源领域的新焦点(jiāodiǎn)。

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(dàfēng)、严寒、复杂地形

为什么风电场要选择建(jiàn)在

环境恶劣的高(gāo)海拔地区?

又蕴含着(yùnhánzhe)哪些“探月”般

不畏艰险、攻坚克难的艰苦探索(tànsuǒ)?

很多人首先想到的都是青藏高原(qīngzànggāoyuán)。

这里的山脉(shānmài)多呈东西走向,

地面海拔(hǎibá)高程伴随纬度的升高

更加助长了西风的强度和(hé)频次。

青藏高原有着丰富(fēngfù)的风能资源

风能资源在7米/秒以上的(de)区域

约占全区(quánqū)面积30%,

主要分布(fēnbù)于海拔4800米以上的高海拔地区,

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(zuìgāo)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(xīzàng)能源结构以水电和光伏为主,

二者的(de)开发利用比较成熟。

无论是水力发电还是(háishì)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;

而光伏发电则白天丰盈(fēngyíng)夜里无法发电。

全国新能源占比最高(zuìgāo)的省份青海,

“昼强(zhòuqiáng)夜弱”的特性同样存在。

中广核青海冷湖广竣(jùn)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(zé)可以在光伏和水电的低谷期

持续产出充足(chōngzú)、清洁的电力资源,

实现可再生能源的最大化利用(lìyòng)。

海拔越高,空气越稀薄(xībó)。

因此与平原地区同等风速(fēngsù)条件相比,

高海拔地区风机转速更慢(gèngmàn),

“风大,但带(dài)不动。”

高原地区风速变化快(kuài)

中午却(què)刮起超强大风,

剧烈变化的风速导致(dǎozhì)风机功率波动较大。

而气(érqì)压低的高海拔地区散热条件差

在极端天气时还会下冰雹(bīngbáo)、被雷劈。

以及设备性能提出更高(gènggāo)要求,

高(gāo)海拔地区高寒、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(gěichū)了一些作答参考↓↓↓

中国三峡集团措美哲古(zhégǔ)风电场

中国三峡集团措美哲古风电场(fēngdiànchǎng)建设在(zài)海拔(hǎibá)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,机组选择了叶片(yèpiàn)长度更长的(de)风机产品,加大机组扫风面积(miànjī),增强捕风能力。机组叶轮直径较其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(nàimóxìng)、高弹性的胶衣及面漆(miànqī)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(shèjì),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(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容量并网成功,其中风电场区最高海拔(hǎibá)为5194米,是目前全球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,项目采用了可以根据风速自动调整叶片角度和转速的智能机型。同时(tóngshí)选择叶片长度更长的风机(fēngjī)产品,加大机组扫风面积,增强(zēngqiáng)捕风能力。在(zài)正常运行下,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(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(hǎibá)5000米(mǐ)以上,其中最高的3号风机(fēngjī)海拔达到5370米,刷新了全球风电在建项目海拔最高纪录(jìlù)。


风机基础(jīchǔ)的浇筑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(dìqū),混凝土施工也遇到了“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(děng)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(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(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(tuánduì)调研百公里(bǎigōnglǐ)范围(fànwéi)内商混站产能、运输路线、通行能力及成本构成,科学(kēxué)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坚实物资支撑,确保(quèbǎo)主体工程按计划推进。

国家(guójiā)电投青海诺木洪风电场

国家(guójiā)电投青海诺木洪风电项目,是世界首条±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(wèi)平原地区的60%,高海拔、低密度环境严重制约风机(fēngjī)吊装精度与(yǔ)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(jīchǔ)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(huánghé)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(tíshēng)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(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)

国家能源集团(jítuán)龙源(lóngyuán)电力青海(qīnghǎi)探月风电场(fēngdiànchǎng)地处平均海拔(píngjūnhǎibá)2850米的(de)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(jīyú)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(zuìgāo)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。电站整体采用了智能维护(wéihù)和检测(jiǎncè)系统,就像是给每个风机都(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(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(xiàngmù)成功(chénggōng)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10月份到次年5月份,长达8个(gè)月,年平均气温4摄氏度,最低气温可(kě)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首次应用,将有效(yǒuxiào)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(tàiyángnéng)集热场有效镜面面积(miànjī)(miànjī)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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