去“月球表面”,追风!
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环境(huánjìng),
而被称为(chēngwéi)“追星”圣地,
便(biàn)成为了一道亮丽的风景线,
吸引无数游客前来(qiánlái)感受
“手可摘星辰”的(de)壮观景象。
冷湖(lěnghú)俄博梁雅丹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(zhe)我国高海拔地区
单机容量(róngliàng)最大的风电场,
它有一个(yígè)充满诗意的名字——
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
“高海拔地区”与“风电(fēngdiàn)”的组合,
近年来频频进入(jìnrù)公众视野,
成为能源领域的新焦点(jiāodiǎn)。
这些“手可摘星辰”之地(zhīdì),
自然环境往往异常严酷(yánkù)——
低氧、大风、严寒(yánhán)、复杂地形
为什么风电场(fēngdiànchǎng)要选择建在
环境恶劣(huánjìngèliè)的高海拔地区?
又(yòu)蕴含着哪些“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(de)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(wěidù)的升高
更加助长了(le)西风的强度和频次。
青藏高原有着丰富的风能资源(zīyuán)。
风能资源(zīyuán)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米以上的高(gāo)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(zài)役海拔最高风电场——位于西藏昌都的大唐八宿风电场
在高海拔地区(dìqū)发展风电,
还能为当地能源结构(jiégòu)起到积极作用。
西藏能源结构(jiégòu)以水电和光伏为主,
二者(èrzhě)的开发利用比较成熟。
无论是水力发电(fādiàn)还是光伏发电,
均存在一定(yídìng)周期性——
水电夏季(xiàjì)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
而不受日照影响、往往冬季(dōngjì)发电量大的
则可以在光伏和水电(shuǐdiàn)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(kōngqì)越稀薄。
因此与(yǔ)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,但带(dài)不动。”
高原地区风速变化(biànhuà)快,
中午(zhōngwǔ)却刮起超强大风,
剧烈变化的风速导致风机功率波动(bōdòng)较大。
而气压低的高海拔地区散热条件差(chà),
在极端(jíduān)天气时还会下冰雹、被雷劈。
以及设备(shèbèi)性能提出更高要求,
高海拔地区高寒、缺氧、大风(dàfēng)的环境,
也给风电场的建设(jiànshè)与运维出了难题。
中央企业给出了一些作答参考(cānkǎo)↓↓↓
中国三峡集团措美哲古风电场(fēngdiànchǎng)
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。针对高(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(sǎofēng)面积,增强捕风能力。机组叶轮直径较其他(qítā)地区(dìqū)的同等(tóngděng)功率机组增加(zēngjiā)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。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(mùqián)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,加大机组扫风(sǎofēng)面积,增强捕风能力。在正常运行下,单个风机叶片每(měi)转动(zhuàndòng)1小时(xiǎoshí)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
华电西藏山南琼结60MW风电项目(xiàngmù)平均海拔5000米以上,其中最高(zuìgāo)的3号风机海拔达到5370米,刷新了(le)全球(quánqiú)风电在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”。为此,项目团队通过(tōngguò)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(ānpái)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异常、运输效率低、机械功率(gōnglǜ)衰减等难题。
华能共和切吉30万千瓦(wànqiānwǎ)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(dìchǔ)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(chéngwéi)制约(zhìyuē)施工进度的(de)主要因素。项目团队调研百公里(bǎigōnglǐ)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,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,确保主体工程按计划推进。
国家电投青海诺木洪(nuòmùhóng)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(tōngdào)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与施工效率——大型部件受气流扰动易偏移,传统(chuántǒng)测量方法难以(nányǐ)保障基础定位(dìngwèi)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(wùchā)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,较同类高原项目工期缩短30%以上,安装合格率达(dá)100%。
国家能源集团龙源电力青海探月(tànyuè)风电场
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,“通信盲区+交通禁区”的特殊(tèshū)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(chuángǎnqì)与数字孪生模型的超感知系统(xìtǒng),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(duì)核心部件的实时监测,提前预警(yùjǐng)潜在(qiánzài)故障,缩短(suōduǎn)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(shì)世界在役海拔最高风电场。电站(diànzhàn)整体采用了智能维护和检测(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,都会实时传送(chuánsòng)到位于山脚下(shānjiǎoxià)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(qīnghǎi)冷湖广竣50万千瓦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10月份(yuèfèn)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”光热供暖技术,这(zhè)在国内(guónèi)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(de)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)达1800平方米(píngfāngmǐ),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。


位于(wèiyú)青藏高原柴达木盆地
因为高海拔和纯净的环境(huánjìng),
而被称为(chēngwéi)“追星”圣地,
便(biàn)成为了一道亮丽的风景线,
吸引无数游客前来(qiánlái)感受
“手可摘星辰”的(de)壮观景象。

冷湖(lěnghú)俄博梁雅丹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(zhe)我国高海拔地区
单机容量(róngliàng)最大的风电场,
它有一个(yígè)充满诗意的名字——
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
“高海拔地区”与“风电(fēngdiàn)”的组合,
近年来频频进入(jìnrù)公众视野,
成为能源领域的新焦点(jiāodiǎn)。
这些“手可摘星辰”之地(zhīdì),
自然环境往往异常严酷(yánkù)——
低氧、大风、严寒(yánhán)、复杂地形
为什么风电场(fēngdiànchǎng)要选择建在
环境恶劣(huánjìngèliè)的高海拔地区?
又(yòu)蕴含着哪些“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(de)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(wěidù)的升高
更加助长了(le)西风的强度和频次。
青藏高原有着丰富的风能资源(zīyuán)。
风能资源(zīyuán)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米以上的高(gāo)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(zài)役海拔最高风电场——位于西藏昌都的大唐八宿风电场
在高海拔地区(dìqū)发展风电,
还能为当地能源结构(jiégòu)起到积极作用。
西藏能源结构(jiégòu)以水电和光伏为主,
二者(èrzhě)的开发利用比较成熟。
无论是水力发电(fādiàn)还是光伏发电,
均存在一定(yídìng)周期性——
水电夏季(xiàjì)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
而不受日照影响、往往冬季(dōngjì)发电量大的
则可以在光伏和水电(shuǐdiàn)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(kōngqì)越稀薄。
因此与(yǔ)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,但带(dài)不动。”
高原地区风速变化(biànhuà)快,
中午(zhōngwǔ)却刮起超强大风,
剧烈变化的风速导致风机功率波动(bōdòng)较大。
而气压低的高海拔地区散热条件差(chà),
在极端(jíduān)天气时还会下冰雹、被雷劈。
以及设备(shèbèi)性能提出更高要求,
高海拔地区高寒、缺氧、大风(dàfēng)的环境,
也给风电场的建设(jiànshè)与运维出了难题。
中央企业给出了一些作答参考(cānkǎo)↓↓↓

中国三峡集团措美哲古风电场(fēngdiànchǎng)
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。针对高(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(sǎofēng)面积,增强捕风能力。机组叶轮直径较其他(qítā)地区(dìqū)的同等(tóngděng)功率机组增加(zēngjiā)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。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(mùqián)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,加大机组扫风(sǎofēng)面积,增强捕风能力。在正常运行下,单个风机叶片每(měi)转动(zhuàndòng)1小时(xiǎoshí)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
华电西藏山南琼结60MW风电项目(xiàngmù)平均海拔5000米以上,其中最高(zuìgāo)的3号风机海拔达到5370米,刷新了(le)全球(quánqiú)风电在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”。为此,项目团队通过(tōngguò)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(ānpái)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异常、运输效率低、机械功率(gōnglǜ)衰减等难题。

华能共和切吉30万千瓦(wànqiānwǎ)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(dìchǔ)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(chéngwéi)制约(zhìyuē)施工进度的(de)主要因素。项目团队调研百公里(bǎigōnglǐ)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,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,确保主体工程按计划推进。

国家电投青海诺木洪(nuòmùhóng)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(tōngdào)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与施工效率——大型部件受气流扰动易偏移,传统(chuántǒng)测量方法难以(nányǐ)保障基础定位(dìngwèi)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(wùchā)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,较同类高原项目工期缩短30%以上,安装合格率达(dá)100%。

国家能源集团龙源电力青海探月(tànyuè)风电场
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,“通信盲区+交通禁区”的特殊(tèshū)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(chuángǎnqì)与数字孪生模型的超感知系统(xìtǒng),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(duì)核心部件的实时监测,提前预警(yùjǐng)潜在(qiánzài)故障,缩短(suōduǎn)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(shì)世界在役海拔最高风电场。电站(diànzhàn)整体采用了智能维护和检测(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,都会实时传送(chuánsòng)到位于山脚下(shānjiǎoxià)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(qīnghǎi)冷湖广竣50万千瓦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10月份(yuèfèn)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”光热供暖技术,这(zhè)在国内(guónèi)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(de)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)达1800平方米(píngfāngmǐ),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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