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(de)环境,
而被称为(chēngwéi)“追星”圣地,
便成为了一道亮丽(liànglì)的风景线,
吸引无数游客(yóukè)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(jiù)在这片绝美的星空之下,
坐落着我国高(gāo)海拔地区
单机容量最大(zuìdà)的风电场,
它(tā)有一个充满诗意的名字——
这片(zhèpiàn)辽阔荒凉的大地,
也酷似“月球表面(biǎomiàn)”。
国家能源集团青海探月(tànyuè)风电场全景
“高海拔地区”与“风电”的(de)组合,
近年来(jìnniánlái)频频进入公众视野,
成为(chéngwéi)能源领域的新焦点。
这些“手可摘星辰”之地(zhīdì),
自然环境往往异常(yìcháng)严酷——
低氧、大风、严寒、复杂(fùzá)地形
为什么(wèishénme)风电场要选择建在
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(gōngjiānkènán)的艰苦探索?
很多人首先想到的(de)都是青藏高原。
这里的(de)山脉多呈东西走向,
地面(dìmiàn)海拔高程伴随纬度的升高
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(fēngnéng)资源。
风能(fēngnéng)资源在7米/秒以上的区域
约占(zhàn)全区面积30%,
主要分布于海拔4800米以上(yǐshàng)的高海拔地区,
风能可开发量约(yuē)1.8亿千瓦,
是(shì)风力发电的天然主场。
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(gāo)海拔地区发展风电,
还能为当地(dāngdì)能源结构起到积极作用。
西藏能源结构(jiégòu)以水电和光伏为主,
二者的开发利用(kāifālìyòng)比较成熟。
无论是(wúlùnshì)水力发电还是光伏发电,
均存在(cúnzài)一定周期性——
水电夏季充沛但冬季(dōngjì)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(zhàn)比最高的省份青海,
“昼强夜弱”的特性同样存在(cúnzài)。
中广核青海冷湖广竣50万千瓦风电项目(xiàngmù)
而不受日照(rìzhào)影响、往往冬季发电量大的
则可以在光伏和(hé)水电的低谷期
持续(chíxù)产出充足、清洁的电力资源,
实现可再生能源的最大化利用(lìyòng)。
海拔(hǎibá)越高,空气越稀薄。
因此与平原地区同等风速条件(tiáojiàn)相比,
高(gāo)海拔地区风机转速更慢,
“风大,但(dàn)带不动。”
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风机功率波动较大(jiàodà)。
而气(érqì)压低的高海拔地区散热条件差,
在极端天气时(shí)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(fēngdiànchǎng)的建设与运维出了难题。
中央企业给出(gěichū)了一些作答参考↓↓↓
中国三峡集团措美哲古风电场(fēngdiànchǎng)
中(zhōng)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。针对高(gāo)(gāo)(gāo)海拔“有气无力”问题,机组选择了(le)叶片(yèpiàn)长度更长的(de)风机产品,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(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)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(chǔ)一体化项目
2024年11月,中核萨迦30万千瓦风光(fēngguāng)储一体化项目(xiàngmù)全容量并网成功,其中风电场区(qū)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(tèxìng),项目采用了可以根据风速自动调整叶片角度(dù)和转速(zhuànsù)的智能机型。同时选择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(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(qízhōng)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(zhìliàng)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(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、采用高效保温措施、严格控制(yángékòngzhì)温度变化等技术手段(jìshùshǒuduàn),精密安排布料方式、运输路线、罐车调度、备用(bèiyòng)设备等,克服了高海拔地区混凝土凝结异常、运输效率低(dī)、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,地处荒漠戈壁腹地。因戈壁道路颠簸,混凝土(hùnníngtǔ)易出现(chūxiàn)离析风险,成为制约施工进度(shīgōngjìndù)的主要因素(yīnsù)。项目团队(tuánduì)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(zhìdìng)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(diàntóu)青海诺木洪风电场
国家电投青海诺木洪风电项目,是(shì)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(yánzhòng)制约风机吊装精度与(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(ānzhuāng)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)2.5兆瓦风机的安装调试,较(jiào)同类(tónglèi)高原项目工期缩短30%以上,安装合格率达100%。
国家能源(néngyuán)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(fēngdiàn)场地处平均海拔2850米的(de)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、维护困难。
为此,探月风电场搭载了基于传感器与数字(shùzì)孪生模型的超感知系统,通过部署高精度传感器,实时采集(cǎijí)机组(jīzǔ)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(tíqián)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(zuìgāodiǎn)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和检测系统,就像是给(gěi)每个风机(fēngjī)都配备了一个(yígè)私人医生,不管哪台风(táifēng)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。
中广核青海冷湖广竣50万千瓦风电(fēngdiàn)项目
2024年12月30日(rì),中广核青海冷湖广(húguǎng)竣50万千瓦(wànqiānwǎ)风电项目(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(cóng)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”光热供暖(gòngnuǎn)技术,这在国内海拔3000米以上高寒地区新能源场站(chǎngzhàn)(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
因为高海拔和纯净的(de)环境,
而被称为(chēngwéi)“追星”圣地,
便成为了一道亮丽(liànglì)的风景线,
吸引无数游客(yóukè)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(jiù)在这片绝美的星空之下,
坐落着我国高(gāo)海拔地区
单机容量最大(zuìdà)的风电场,
它(tā)有一个充满诗意的名字——
这片(zhèpiàn)辽阔荒凉的大地,
也酷似“月球表面(biǎomiàn)”。

国家能源集团青海探月(tànyuè)风电场全景
“高海拔地区”与“风电”的(de)组合,
近年来(jìnniánlái)频频进入公众视野,
成为(chéngwéi)能源领域的新焦点。
这些“手可摘星辰”之地(zhīdì),
自然环境往往异常(yìcháng)严酷——
低氧、大风、严寒、复杂(fùzá)地形
为什么(wèishénme)风电场要选择建在
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(gōngjiānkènán)的艰苦探索?
很多人首先想到的(de)都是青藏高原。
这里的(de)山脉多呈东西走向,
地面(dìmiàn)海拔高程伴随纬度的升高
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(fēngnéng)资源。
风能(fēngnéng)资源在7米/秒以上的区域
约占(zhàn)全区面积30%,
主要分布于海拔4800米以上(yǐshàng)的高海拔地区,
风能可开发量约(yuē)1.8亿千瓦,
是(shì)风力发电的天然主场。

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(gāo)海拔地区发展风电,
还能为当地(dāngdì)能源结构起到积极作用。
西藏能源结构(jiégòu)以水电和光伏为主,
二者的开发利用(kāifālìyòng)比较成熟。
无论是(wúlùnshì)水力发电还是光伏发电,
均存在(cúnzài)一定周期性——
水电夏季充沛但冬季(dōngjì)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(zhàn)比最高的省份青海,
“昼强夜弱”的特性同样存在(cúnzài)。

中广核青海冷湖广竣50万千瓦风电项目(xiàngmù)
而不受日照(rìzhào)影响、往往冬季发电量大的
则可以在光伏和(hé)水电的低谷期
持续(chíxù)产出充足、清洁的电力资源,
实现可再生能源的最大化利用(lìyòng)。
海拔(hǎibá)越高,空气越稀薄。
因此与平原地区同等风速条件(tiáojiàn)相比,
高(gāo)海拔地区风机转速更慢,
“风大,但(dàn)带不动。”
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风机功率波动较大(jiàodà)。
而气(érqì)压低的高海拔地区散热条件差,
在极端天气时(shí)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(fēngdiànchǎng)的建设与运维出了难题。
中央企业给出(gěichū)了一些作答参考↓↓↓

中国三峡集团措美哲古风电场(fēngdiànchǎng)
中(zhōng)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。针对高(gāo)(gāo)(gāo)海拔“有气无力”问题,机组选择了(le)叶片(yèpiàn)长度更长的(de)风机产品,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(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)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(chǔ)一体化项目
2024年11月,中核萨迦30万千瓦风光(fēngguāng)储一体化项目(xiàngmù)全容量并网成功,其中风电场区(qū)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(tèxìng),项目采用了可以根据风速自动调整叶片角度(dù)和转速(zhuànsù)的智能机型。同时选择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(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(qízhōng)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(zhìliàng)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(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、采用高效保温措施、严格控制(yángékòngzhì)温度变化等技术手段(jìshùshǒuduàn),精密安排布料方式、运输路线、罐车调度、备用(bèiyòng)设备等,克服了高海拔地区混凝土凝结异常、运输效率低(dī)、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,地处荒漠戈壁腹地。因戈壁道路颠簸,混凝土(hùnníngtǔ)易出现(chūxiàn)离析风险,成为制约施工进度(shīgōngjìndù)的主要因素(yīnsù)。项目团队(tuánduì)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(zhìdìng)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(diàntóu)青海诺木洪风电场
国家电投青海诺木洪风电项目,是(shì)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(yánzhòng)制约风机吊装精度与(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(ānzhuāng)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)2.5兆瓦风机的安装调试,较(jiào)同类(tónglèi)高原项目工期缩短30%以上,安装合格率达100%。

国家能源(néngyuán)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(fēngdiàn)场地处平均海拔2850米的(de)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、维护困难。
为此,探月风电场搭载了基于传感器与数字(shùzì)孪生模型的超感知系统,通过部署高精度传感器,实时采集(cǎijí)机组(jīzǔ)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(tíqián)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(zuìgāodiǎn)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和检测系统,就像是给(gěi)每个风机(fēngjī)都配备了一个(yígè)私人医生,不管哪台风(táifēng)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。

中广核青海冷湖广竣50万千瓦风电(fēngdiàn)项目
2024年12月30日(rì),中广核青海冷湖广(húguǎng)竣50万千瓦(wànqiānwǎ)风电项目(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(cóng)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”光热供暖(gòngnuǎn)技术,这在国内海拔3000米以上高寒地区新能源场站(chǎngzhàn)(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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