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(yīnwèi)高海拔和纯净的环境,
而被称为(chēngwéi)“追星”圣地,
便成为了一道亮丽的风景线(fēngjǐngxiàn),
吸引(xīyǐn)无数游客前来感受
“手可摘星辰”的(de)壮观景象。
冷湖俄博梁雅丹星空呈现出(chéngxiànchū)的银河拱门
而(ér)就在这片绝美的星空之下,
坐落(zuòluò)着我国高海拔地区
单机容量(róngliàng)最大的风电场,
它有一个充满诗意的名字(míngzì)——
这片辽阔荒凉(huāngliáng)的大地,
也酷似“月球(yuèqiú)表面”。
国家(guójiā)能源集团青海探月风电场全景
“高海拔地区”与“风电(fēngdiàn)”的组合,
近年来(jìnniánlái)频频进入公众视野,
成为能源(néngyuán)领域的新焦点。
这些“手可摘星辰(xīngchén)”之地,
自然环境往往异常(yìcháng)严酷——
低氧(dīyǎng)、大风、严寒、复杂地形
为什么风电场要选择建在(zài)
环境恶劣的高海拔(hǎibá)地区?
又(yòu)蕴含着哪些“探月”般
不畏艰险、攻坚克难的(de)艰苦探索?
很多人(rén)首先想到的都是青藏高原。
这里的山脉(shānmài)多呈东西走向,
地面海拔高程伴随纬度的升高(shēnggāo)
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/秒以上的区域(qūyù)
约占全区面积(miànjī)30%,
主要分布于海拔4800米(mǐ)以上的高海拔地区,
风能可开发量约1.8亿千瓦(yìqiānwǎ),
是风力发电的天然主场(zhǔchǎng)。
世界在役海拔最高风电场——位于西藏昌都的大唐八宿(bāsù)风电场
在高海拔地区(dìqū)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(yǐ)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(shuǐlìfādiàn)还是光伏发电,
均存在一定(yídìng)周期性——
水电夏季充沛(chōngpèi)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(de)省份青海,
“昼强(zhòuqiáng)夜弱”的特性同样存在。
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(fādiànliàng)大的
则可以在(zài)光伏和水电的低谷期
持续产出充足、清洁的电力(diànlì)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(yīncǐ)与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,但带不动(bùdòng)。”
高原地区风速(fēngsù)变化快,
中午却刮起超强(chāoqiáng)大风,
剧烈变化的(de)风速导致风机功率波动较大。
而气压低的高海拔地区散热条件(tiáojiàn)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(yě)给风电场的建设与运维出了难题。
中央企业给出了一些(yīxiē)作答参考↓↓↓
中国(zhōngguó)三峡集团措美哲古风电场
中国三峡集团措美(cuòměi)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)选择了叶片长度(chángdù)更长(gèngzhǎng)的风机(fēngjī)产品,加大机组扫风面积,增强(zēngqiáng)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、高弹性(gāotánxìng)的胶衣及面漆涂层,以(yǐ)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(píngyuán)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(sàjiā)30万千瓦风光储一体化项目
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(fēnglì)资源特性,项目采用了(le)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(xuǎnzé)叶片长度更长的风机产品(chǎnpǐn),加大机组扫风面积,增强捕风(bǔfēng)能力。在正常运行下,单个风机叶片每转动1小时(xiǎoshí)可产生电量5000度,满足(mǎnzú)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60MW风电项目平均海拔5000米以上,其中最高的3号风机海拔达到5370米,刷新了(le)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(jīshí)。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(gāoxiào)保温措施、严格控制温度变化等(děng)(děng)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(jīxiè)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(qièjí)30万千瓦风电项目场址(chǎngzhǐ)海拔3166—3912米,地处荒漠(huāngmò)戈壁腹地。因戈壁道路颠簸,混凝土(hùnníngtǔ)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(jídiàn)线路等关键工程提供了坚实物资支撑,确保主体工程(zhǔtǐgōngchéng)按计划推进。
国家电投青海诺木洪风电场(fēngdiànchǎng)
国家电投青海诺木洪风电(fēngdiàn)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(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(duìjiē)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(dìngwèixìtǒng)实时校准,将(jiāng)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(yuè)内高效完成140台(tái)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
国家能源集团龙源电力青海探月风电场地处平均海拔2850米的高原无人区(wúrénqū),“通信盲区+交通(jiāotōng)禁区”的特殊环境(huánjìng),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,通过部署高精度传感器,实时采集机组振动、温度、应力等(děng)运行数据,实现对核心部件的实时监测,提前预警(yùjǐng)潜在(qiánzài)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(zài)役(yì)海拔最高风电场。电站整体采用了智能(zhìnéng)维护和(hé)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(húguǎng)竣50万千瓦风电项目
2024年12月30日,中广核青海(qīnghǎi)冷湖广竣50万千瓦风电(fēngdiàn)项目(xiàngmù)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月份到(dào)次年5月份,长达8个月,年平均气温4摄氏度,最低气温可(kě)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”光热供暖技术,这在国内海拔3000米以上高寒(gāohán)地区新能源场站(chǎngzhàn)尚属首次应用,将有效提升风电场供暖的安全性和舒适性。
根据规划,该项目配置的太阳能集热场有效镜面面积(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(qūyù)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(yīnwèi)高海拔和纯净的环境,
而被称为(chēngwéi)“追星”圣地,
便成为了一道亮丽的风景线(fēngjǐngxiàn),
吸引(xīyǐn)无数游客前来感受
“手可摘星辰”的(de)壮观景象。

冷湖俄博梁雅丹星空呈现出(chéngxiànchū)的银河拱门
而(ér)就在这片绝美的星空之下,
坐落(zuòluò)着我国高海拔地区
单机容量(róngliàng)最大的风电场,
它有一个充满诗意的名字(míngzì)——
这片辽阔荒凉(huāngliáng)的大地,
也酷似“月球(yuèqiú)表面”。

国家(guójiā)能源集团青海探月风电场全景
“高海拔地区”与“风电(fēngdiàn)”的组合,
近年来(jìnniánlái)频频进入公众视野,
成为能源(néngyuán)领域的新焦点。
这些“手可摘星辰(xīngchén)”之地,
自然环境往往异常(yìcháng)严酷——
低氧(dīyǎng)、大风、严寒、复杂地形
为什么风电场要选择建在(zài)
环境恶劣的高海拔(hǎibá)地区?
又(yòu)蕴含着哪些“探月”般
不畏艰险、攻坚克难的(de)艰苦探索?
很多人(rén)首先想到的都是青藏高原。
这里的山脉(shānmài)多呈东西走向,
地面海拔高程伴随纬度的升高(shēnggāo)
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/秒以上的区域(qūyù)
约占全区面积(miànjī)30%,
主要分布于海拔4800米(mǐ)以上的高海拔地区,
风能可开发量约1.8亿千瓦(yìqiānwǎ),
是风力发电的天然主场(zhǔchǎng)。

世界在役海拔最高风电场——位于西藏昌都的大唐八宿(bāsù)风电场
在高海拔地区(dìqū)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(yǐ)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(shuǐlìfādiàn)还是光伏发电,
均存在一定(yídìng)周期性——
水电夏季充沛(chōngpèi)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(de)省份青海,
“昼强(zhòuqiáng)夜弱”的特性同样存在。

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(fādiànliàng)大的
则可以在(zài)光伏和水电的低谷期
持续产出充足、清洁的电力(diànlì)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(yīncǐ)与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,但带不动(bùdòng)。”
高原地区风速(fēngsù)变化快,
中午却刮起超强(chāoqiáng)大风,
剧烈变化的(de)风速导致风机功率波动较大。
而气压低的高海拔地区散热条件(tiáojiàn)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(yě)给风电场的建设与运维出了难题。
中央企业给出了一些(yīxiē)作答参考↓↓↓

中国(zhōngguó)三峡集团措美哲古风电场
中国三峡集团措美(cuòměi)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)选择了叶片长度(chángdù)更长(gèngzhǎng)的风机(fēngjī)产品,加大机组扫风面积,增强(zēngqiáng)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、高弹性(gāotánxìng)的胶衣及面漆涂层,以(yǐ)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(píngyuán)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(sàjiā)30万千瓦风光储一体化项目
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(fēnglì)资源特性,项目采用了(le)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(xuǎnzé)叶片长度更长的风机产品(chǎnpǐn),加大机组扫风面积,增强捕风(bǔfēng)能力。在正常运行下,单个风机叶片每转动1小时(xiǎoshí)可产生电量5000度,满足(mǎnzú)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60MW风电项目平均海拔5000米以上,其中最高的3号风机海拔达到5370米,刷新了(le)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(jīshí)。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(gāoxiào)保温措施、严格控制温度变化等(děng)(děng)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(jīxiè)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(qièjí)30万千瓦风电项目场址(chǎngzhǐ)海拔3166—3912米,地处荒漠(huāngmò)戈壁腹地。因戈壁道路颠簸,混凝土(hùnníngtǔ)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(jídiàn)线路等关键工程提供了坚实物资支撑,确保主体工程(zhǔtǐgōngchéng)按计划推进。

国家电投青海诺木洪风电场(fēngdiànchǎng)
国家电投青海诺木洪风电(fēngdiàn)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(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(duìjiē)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(dìngwèixìtǒng)实时校准,将(jiāng)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(yuè)内高效完成140台(tái)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
国家能源集团龙源电力青海探月风电场地处平均海拔2850米的高原无人区(wúrénqū),“通信盲区+交通(jiāotōng)禁区”的特殊环境(huánjìng),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,通过部署高精度传感器,实时采集机组振动、温度、应力等(děng)运行数据,实现对核心部件的实时监测,提前预警(yùjǐng)潜在(qiánzài)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(zài)役(yì)海拔最高风电场。电站整体采用了智能(zhìnéng)维护和(hé)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(húguǎng)竣50万千瓦风电项目
2024年12月30日,中广核青海(qīnghǎi)冷湖广竣50万千瓦风电(fēngdiàn)项目(xiàngmù)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月份到(dào)次年5月份,长达8个月,年平均气温4摄氏度,最低气温可(kě)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”光热供暖技术,这在国内海拔3000米以上高寒(gāohán)地区新能源场站(chǎngzhàn)尚属首次应用,将有效提升风电场供暖的安全性和舒适性。
根据规划,该项目配置的太阳能集热场有效镜面面积(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(qūyù)提供每平方米40瓦的热量。


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