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(chúnjìng)的环境,
而(ér)被称为“追星”圣地,
便成为了(le)一道亮丽的风景线,
吸引无数游客前来感受(gǎnshòu)
“手可摘(shǒukězhāi)星辰”的壮观景象。
冷湖俄博梁(ébóliáng)雅丹星空呈现出的银河拱门
而就在(zài)这片绝美的星空之下,
坐落(zuòluò)着我国高海拔地区
单机容量最大的(de)风电场,
它有一个充满诗意的(de)名字——
这片辽阔荒凉的(de)大地,
也酷似“月球(yuèqiú)表面”。
国家能源集团(jítuán)青海探月风电场全景
“高海拔地区”与(yǔ)“风电”的组合,
近年来频频进入公众(gōngzhòng)视野,
成为能源领域的(de)新焦点。
这些“手可摘星辰(xīngchén)”之地,
自然环境往往(wǎngwǎng)异常严酷——
低氧(dīyǎng)、大风、严寒、复杂地形
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(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(xiǎngdào)的都是青藏高原。
这里的山脉多呈东西(dōngxī)走向,
地面(dìmiàn)海拔高程伴随纬度的升高
更加助长了西风的强度(qiángdù)和频次。
青藏高原有着丰富(fēngfù)的风能资源。
风能(fēngnéng)资源在7米/秒以上的区域
约占(zhàn)全区面积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(kěkāifāliàng)约1.8亿千瓦,
是风力发电(fādiàn)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(zài)高海拔地区发展风电,
还能为当地能源(néngyuán)结构起到积极作用。
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。
无论是水力发电还是光伏(guāngfú)发电,
均(jūn)存在一定周期性——
水电夏季充沛但冬季紧缺(jǐnquē);
而光伏发电(fādiàn)则白天丰盈夜里无法发电。
全国新能源占比(bǐ)最高的省份青海,
“昼强夜弱”的特性(tèxìng)同样存在。
中广核青海冷湖广竣50万千瓦(wànqiānwǎ)风电项目
而不受日照影响、往往冬季发电量大(dà)的
则可以在(zài)光伏和水电的低谷期
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,空气越稀薄(xībó)。
因此与平原地区同等(tóngděng)风速条件相比,
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(fēngsù)变化快,
中午(zhōngwǔ)却刮起超强大风,
剧烈变化的风速导致风机(fēngjī)功率波动较大。
而气压低的高海拔地区散热(sànrè)条件差,
在极端天气时还会下(xià)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(de)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(le)一些作答参考↓↓↓
中国三峡集团(jítuán)措美哲古风电场
中国三峡集团措美哲古风电场建设在海拔5000米至5200米之间,总装机72.6兆瓦(zhàowǎ)。针对高(gāo)海拔“有气无力”问题,机组选择了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。机组叶轮直径较其(qí)他地区的同等(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中,项目团队(tuánduì)(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(yìbān)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(gāoyuán)风机寿命已经达到和(hé)平原风机同等的水平。
中核萨迦(sàjiā)30万千瓦风光储一体化项目
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(zuìgāo)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(gēnjù)风速自动(zìdòng)调整叶片(yèpiàn)角度和(hé)转速的智能机型。同时选择(xuǎnzé)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。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。
建设中的华电西藏山南(shānnán)琼结60MW风电项目
华电西藏山南琼结(qióngjié)60MW风电项目平均海拔(píngjūnhǎibá)5000米以上,其中(qízhōng)最高的3号风机海拔达到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(jiànshè)的基石。而(ér)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,项目团队通过优化混凝土配比、采用高效保温措施、严格控制温度变化(biànhuà)等技术手段(jìshùshǒuduàn),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异常、运输效率(xiàolǜ)低、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(wànqiānwǎ)风电项目(xiàngmù)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(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提供了坚实物资支撑(zhīchēng),确保主体工程按计划推进。
国家电投青海(qīnghǎi)诺木洪风电场
国家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,空气密度约为平原(píngyuán)地区的60%,高海拔、低密度环境严重制约风机(fēngjī)吊装精度与施工(shīgōng)效率——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(jīchǔ)定位与螺栓对接的毫米级容差(jíróngchà)要求(yāoqiú)。
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(nèi)高效(gāoxiào)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(guójiā)能源集团龙源电力青海探月风电场
国家能源集团龙源(lóngyuán)电力青海探月风电(fēngdiàn)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与数字孪生模型的超感知系统(xìtǒng),通过部署高精度(gāojīngdù)传感器,实时采集(cǎijí)机组振动、温度(wēndù)、应力等运行数据,实现对核心部件(héxīnbùjiàn)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(zhìnéng)维护和检测系统,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(jīchū)了故障或是隐患,都会实时传送到位于山脚下的集控中心,第一(dìyī)时间进行维护,保障设备稳定运行。
中广核青海冷湖广竣(jùn)50万千瓦风电项目
2024年(nián)12月(yuè)30日,中广核青海冷(lěng)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个月,年平均气温4摄氏度(shèshìdù),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,创新引入“线性菲涅尔(fēinièěr)”光热供暖技术,这在国内海拔3000米(mǐ)以上高寒(gāohán)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。


位于(wèiyú)青藏高原柴达木盆地
因为高海拔和纯净(chúnjìng)的环境,
而(ér)被称为“追星”圣地,
便成为了(le)一道亮丽的风景线,
吸引无数游客前来感受(gǎnshòu)
“手可摘(shǒukězhāi)星辰”的壮观景象。

冷湖俄博梁(ébóliáng)雅丹星空呈现出的银河拱门
而就在(zài)这片绝美的星空之下,
坐落(zuòluò)着我国高海拔地区
单机容量最大的(de)风电场,
它有一个充满诗意的(de)名字——
这片辽阔荒凉的(de)大地,
也酷似“月球(yuèqiú)表面”。

国家能源集团(jítuán)青海探月风电场全景
“高海拔地区”与(yǔ)“风电”的组合,
近年来频频进入公众(gōngzhòng)视野,
成为能源领域的(de)新焦点。
这些“手可摘星辰(xīngchén)”之地,
自然环境往往(wǎngwǎng)异常严酷——
低氧(dīyǎng)、大风、严寒、复杂地形
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(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(xiǎngdào)的都是青藏高原。
这里的山脉多呈东西(dōngxī)走向,
地面(dìmiàn)海拔高程伴随纬度的升高
更加助长了西风的强度(qiángdù)和频次。
青藏高原有着丰富(fēngfù)的风能资源。
风能(fēngnéng)资源在7米/秒以上的区域
约占(zhàn)全区面积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(kěkāifāliàng)约1.8亿千瓦,
是风力发电(fādiàn)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(zài)高海拔地区发展风电,
还能为当地能源(néngyuán)结构起到积极作用。
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。
无论是水力发电还是光伏(guāngfú)发电,
均(jūn)存在一定周期性——
水电夏季充沛但冬季紧缺(jǐnquē);
而光伏发电(fādiàn)则白天丰盈夜里无法发电。
全国新能源占比(bǐ)最高的省份青海,
“昼强夜弱”的特性(tèxìng)同样存在。

中广核青海冷湖广竣50万千瓦(wànqiānwǎ)风电项目
而不受日照影响、往往冬季发电量大(dà)的
则可以在(zài)光伏和水电的低谷期
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,空气越稀薄(xībó)。
因此与平原地区同等(tóngděng)风速条件相比,
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(fēngsù)变化快,
中午(zhōngwǔ)却刮起超强大风,
剧烈变化的风速导致风机(fēngjī)功率波动较大。
而气压低的高海拔地区散热(sànrè)条件差,
在极端天气时还会下(xià)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(de)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(le)一些作答参考↓↓↓

中国三峡集团(jítuán)措美哲古风电场
中国三峡集团措美哲古风电场建设在海拔5000米至5200米之间,总装机72.6兆瓦(zhàowǎ)。针对高(gāo)海拔“有气无力”问题,机组选择了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。机组叶轮直径较其(qí)他地区的同等(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中,项目团队(tuánduì)(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(yìbān)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(gāoyuán)风机寿命已经达到和(hé)平原风机同等的水平。

中核萨迦(sàjiā)30万千瓦风光储一体化项目
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(zuìgāo)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(gēnjù)风速自动(zìdòng)调整叶片(yèpiàn)角度和(hé)转速的智能机型。同时选择(xuǎnzé)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。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。

建设中的华电西藏山南(shānnán)琼结60MW风电项目
华电西藏山南琼结(qióngjié)60MW风电项目平均海拔(píngjūnhǎibá)5000米以上,其中(qízhōng)最高的3号风机海拔达到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(jiànshè)的基石。而(ér)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,项目团队通过优化混凝土配比、采用高效保温措施、严格控制温度变化(biànhuà)等技术手段(jìshùshǒuduàn),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异常、运输效率(xiàolǜ)低、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(wànqiānwǎ)风电项目(xiàngmù)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(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提供了坚实物资支撑(zhīchēng),确保主体工程按计划推进。

国家电投青海(qīnghǎi)诺木洪风电场
国家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,空气密度约为平原(píngyuán)地区的60%,高海拔、低密度环境严重制约风机(fēngjī)吊装精度与施工(shīgōng)效率——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(jīchǔ)定位与螺栓对接的毫米级容差(jíróngchà)要求(yāoqiú)。
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(nèi)高效(gāoxiào)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(guójiā)能源集团龙源电力青海探月风电场
国家能源集团龙源(lóngyuán)电力青海探月风电(fēngdiàn)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与数字孪生模型的超感知系统(xìtǒng),通过部署高精度(gāojīngdù)传感器,实时采集(cǎijí)机组振动、温度(wēndù)、应力等运行数据,实现对核心部件(héxīnbùjiàn)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(zhìnéng)维护和检测系统,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(jīchū)了故障或是隐患,都会实时传送到位于山脚下的集控中心,第一(dìyī)时间进行维护,保障设备稳定运行。

中广核青海冷湖广竣(jùn)50万千瓦风电项目
2024年(nián)12月(yuè)30日,中广核青海冷(lěng)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个月,年平均气温4摄氏度(shèshìdù),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,创新引入“线性菲涅尔(fēinièěr)”光热供暖技术,这在国内海拔3000米(mǐ)以上高寒(gāohán)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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