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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)

因为高海拔和纯净的环境(huánjìng),

而被(bèi)称为“追星”圣地,

便成为了一道亮丽(liànglì)的风景线,

吸引无数游客前来(qiánlái)感受

“手可摘星辰”的壮观景象(jǐngxiàng)。

冷湖俄博梁雅丹星空(xīngkōng)呈现出的银河拱门

而就在这片绝美的(měide)星空之下,

坐落着国高海拔地区(dìqū)

单机容量最大(zuìdà)的风电场

它有一个充满诗意的名字(míngzì)——

这片辽阔荒凉(huāngliáng)的大地,

也(yě)酷似“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”与(yǔ)“风电”的组合,

近年来频频(pínpín)进入公众视野,

成为能源领域的新焦点(jiāodiǎn)。

这些(zhèxiē)“手可摘星辰”之地,

自然环境往往异常(yìcháng)严酷——

低氧、大风、严寒、复杂地形(dìxíng)

为什么风电场要选择建(jiàn)在

环境恶劣的高(gāo)海拔地区?

又蕴含着哪些(něixiē)“探月”般

不畏艰险(bùwèijiānxiǎn)、攻坚克难的艰苦探索?

很多人(rén)首先想到的都是青藏高原。

这里的山脉多呈东西走向(zǒuxiàng),

地面海拔高程伴随纬度的升高(shēnggāo)

更加(gèngjiā)助长了西风的强度和频次。

青藏高原有着丰富(fēngfù)的风能资源

风能资源在7米/秒以上的区域(qūyù)

约占全区(quánqū)面积30%,

主要(zhǔyào)分布于海拔4800米以上的高海拔地区,

风能可开发量约(yuē)1.8亿千瓦,

是风力发电的(de)天然主场。

世界在役海拔最高风电场——位于西藏昌都的(de)大唐八宿风电场

在高海拔地区(dìqū)发展风电,

还能为当地能源结构起到积极(jījí)作用

西藏能源(néngyuán)结构以水电和光伏为主,

二者的开发利用(kāifālìyòng)比较成熟。

无论是水力发电还是(háishì)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;

而光伏发电则白天(báitiān)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”的特性(tèxìng)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、往往冬季发电量大的(de)

则可以在光伏和水电的(de)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,空气越稀薄(xībó)。

因此与平原地区同等风速条件相比(xiāngbǐ),

高海拔地区风机转速更慢(gèngmàn),

“风大,但(dàn)带不动。”

高原地区风速变化(biànhuà)快

中午却刮起(guāqǐ)超强大风,

剧烈变化(biànhuà)的风速导致风机功率波动较大。

而气(érqì)压低的高海拔地区散热条件差

在(zài)极端天气时还会下冰雹、被雷劈。

以及设备性能(xìngnéng)提出更高要求,

高海拔地区高寒、缺氧、大风的环境(huánjìng),

也给风电场的建设与运维出了(le)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(zhàowǎ)。针对(zhēnduì)高(gāo)海拔“有气无力”问题,机组选择了(le)叶片长度更长的(de)风机产品,加大机组扫风(sǎofēng)面积,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(xiàngmù)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(xīzàng)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。


高海拔地区的风机寿命(shòumìng)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30万千瓦风光储(chǔ)一体化项目

2024年11月(yuè),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(zhēnduì)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。同时选择叶片长度(chángdù)更长的风机产品,加大(jiādà)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(chǎnshēng)电量5000度,满足4个普通家庭的一年用电需求。

建设(jiànshè)中的华电西藏山南琼结60MW风电项目

华电西藏山南琼结60MW风电项目平均海拔5000米以上,其中最高(zuìgāo)的(de)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。


风机基础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,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(cǎiyòng)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(guànchē)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(dī)、机械功率衰减等难题。

华能(huánéng)共和切吉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米地处荒漠戈壁腹地。因戈壁道路颠簸,混凝土易出现离析(líxī)风险,成为制约(zhìyuē)施工进度的主要因素。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(nénglì)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(fēngjī)基础、集电线路等关键工程提供(tígōng)了坚实物资支撑(zhīchēng),确保主体工程按计划推进。

国家(guójiā)电投青海诺木洪风电场

国家电投(diàntóu)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(yǔ)施工效率——大型部件受气流扰动易偏移,传统测量(cèliáng)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(gōngsī)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140台(tái)2.5兆瓦(zhàowǎ)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(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(tànyuè)风电场地处平均海拔2850米的高原无人区,“通信盲区+交通禁区”的特殊环境,让(ràng)风电场人员难至、维护(wéihù)困难。


为此,探月风电场搭载(dāzài)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(jīzǔ)振动(zhèndòng)、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(bèidòng)抢修”迈向“主动预防”

大唐(dàtáng)八宿(bāsù)风电场最高点海拔(hǎibá)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和检测系统,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,都会实时传送到位于山脚下的集控(jíkòng)中心,第一时间进行维护,保障(bǎozhàng)设备稳定运行。

中广核青海冷湖广竣(jùn)50万千瓦风电项目

2024年12月30日,中广核青海冷湖广竣50万千瓦风电项目成功全容量(róngliàng)并网发电。青海冷湖地区(dìqū)常年寒冷(hánlěng)多风,冬季时间从每年10月份到次年5月份,长达8个月,年平均气温4摄氏度,最低气温可降到零下34摄氏度。中广核将充分发挥技术优势(yōushì),创新引入“线性菲涅尔”光热供暖(gòngnuǎn)技术,这在国内海拔3000米(mǐ)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。

根据规划,该(gāi)项目配置的太阳能集热场(jírèchǎng)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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