去“月球表面”,追风!
去“月球表面”,追风!
去“月球表面”,追风!位于青藏高原(qīngzànggāoyuán)柴达木盆地
因为高海拔和(hé)纯净的环境,
而被(bèi)称为“追星”圣地,
便成为了一道亮丽的风景线(fēngjǐngxiàn),
吸引无数游客前来感受(gǎnshòu)
“手可摘星辰”的(de)壮观景象。
冷湖俄博梁雅丹星空呈现出的银河(yínhé)拱门
而就在这片(zhèpiàn)绝美的星空之下,
坐落着我国高海拔地区
单机(dānjī)容量最大的风电场,
它有一个充满诗意的名字(míngzì)——
这片辽阔荒凉的(de)大地,
也酷似“月球表面(biǎomiàn)”。
国家能源集团青海探月风电场(fēngdiànchǎng)全景
“高(gāo)海拔地区”与“风电”的组合,
近年来频频进入公众视野(shìyě),
成为能源领域的(de)新焦点。
这些“手可摘星辰(xīngchén)”之地,
自然环境往往异常严酷(yánkù)——
低氧、大风、严寒、复杂地形(dìxíng)
为什么风电场要(yào)选择建在
环境恶劣的高海拔(hǎibá)地区?
又蕴含着(yùnhánzhe)哪些“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(dōngxī)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频次(píncì)。
青藏高原有着丰富的风能资源(zīyuán)。
风能资源在7米/秒以上的区域(qūyù)
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(fēngnéng)可开发量约1.8亿千瓦,
是风力(fēnglì)发电的天然主场。
世界(shìjiè)在役海拔最高风电场——位于西藏昌都的大唐八宿风电场
在高(gāo)海拔地区发展风电,
还能为当地能源结构起到积极作用(zuòyòng)。
西藏能源结构以水电和光伏为主(wéizhǔ),
二者的(de)开发利用比较成熟。
无论是水力发电还是光伏(guāngfú)发电,
均存在一定周期性(zhōuqīxìng)——
水电夏季(xiàjì)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(xīnnéngyuán)占比最高的省份青海,
“昼强(zhòuqiáng)夜弱”的特性同样存在。
中广核青海冷湖广(húguǎng)竣50万千瓦风电项目
而不受日照影响、往往(wǎngwǎng)冬季发电量大的
则可以在光伏(guāngfú)和水电的低谷期
持续产出充足、清洁的(de)电力资源,
实现可再生能源的(de)最大化利用。
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,
高海拔地区风机转速更慢(gèngmàn),
“风大,但带不动(bùdòng)。”
高原地区风速(fēngsù)变化快,
中午(zhōngwǔ)却刮起超强大风,
剧烈(jùliè)变化的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,
在极端天气时还会下冰雹(bīngbáo)、被雷劈。
以及设备性能提出更高要求(yāoqiú),
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难题(nántí)。
中央(zhōngyāng)企业给出了一些作答参考↓↓↓
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。针对高(gāo)海拔“有气无力”问题,机组选择了叶片(yèpiàn)长度更长的风机(fēngjī)产品,加大机组扫风面积,增强捕风(bǔfēng)能力。机组叶轮直径较(jiào)其他地区(dìqū)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(biǎomiàn)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(lǎohuà)。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(píngyuán)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平原风机同等的水平。
中核萨迦30万千瓦(wànqiānwǎ)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(chénggōng),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(de)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(tóngshí)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(gè)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(yīnián)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(zuìgāo)的3号(hào)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(jìlù)。
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(yě)遇到了“高原反应”。为此,项目团队(tuánduì)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(yìcháng)、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(gēbì)(gēbì)腹地。因戈壁道路颠簸,混凝土易出现离析(líxī)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(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(gōngchéng)提供了坚实物资(wùzī)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(xiàngmù),是世界首条±800kV青豫直流特高压清洁能源外送通道的(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(zhìyuē)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定位与螺栓对接的毫米级容差要求。
为攻克(gōngkè)难题(nántí),国家电投黄河公司创新测量技术,采用(cǎiyòng)全站仪(quánzhànyí)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2.5兆瓦风机的安装调试,较同类高原项目工期缩短(suōduǎn)30%以上,安装合格率达100%。
国家能源集团龙源电力青海探月风电场(fēngdiànchǎng)
国家能源集团龙源电力青海(qīnghǎi)探月(tànyuè)风电场地处平均海拔2850米的高原无人区,“通信盲区(mángqū)+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(shùzì)孪生模型的超感知系统,通过部署高精度传感器,实时采集机组振动、温度、应力等运行数据,实现对核心部件的实时监测,提前预警潜在故障(gùzhàng),缩短了30%的设备维护周期,让高原地区(gāoyuándìqū)的风电运维从“被动(bèidòng)抢修”迈向“主动预防”。
大唐八宿风电场最高点海拔5200米(mǐ),机舱最高海拔5305米,是世界在役(yì)海拔最高风电场。电站(diànzhàn)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(huòshì)隐患,都会实时(shíshí)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(qīnghǎi)冷湖广竣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(wǎ)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(língxià)34摄氏度。中广核将充分发挥技术优势,创新引入“线性(xiànxìng)菲涅尔”光热供暖技术,这在国内海拔3000米以上高寒地区新能源场站(chǎngzhàn)尚属首次应用,将有效提升风电场供暖的(de)安全性和舒适性。
根据规划,该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(bàngōng)区域提供(tígōng)每平方米40瓦的热量。


位于青藏高原(qīngzànggāoyuán)柴达木盆地
因为高海拔和(hé)纯净的环境,
而被(bèi)称为“追星”圣地,
便成为了一道亮丽的风景线(fēngjǐngxiàn),
吸引无数游客前来感受(gǎnshòu)
“手可摘星辰”的(de)壮观景象。

冷湖俄博梁雅丹星空呈现出的银河(yínhé)拱门
而就在这片(zhèpiàn)绝美的星空之下,
坐落着我国高海拔地区
单机(dānjī)容量最大的风电场,
它有一个充满诗意的名字(míngzì)——
这片辽阔荒凉的(de)大地,
也酷似“月球表面(biǎomiàn)”。

国家能源集团青海探月风电场(fēngdiànchǎng)全景
“高(gāo)海拔地区”与“风电”的组合,
近年来频频进入公众视野(shìyě),
成为能源领域的(de)新焦点。
这些“手可摘星辰(xīngchén)”之地,
自然环境往往异常严酷(yánkù)——
低氧、大风、严寒、复杂地形(dìxíng)
为什么风电场要(yào)选择建在
环境恶劣的高海拔(hǎibá)地区?
又蕴含着(yùnhánzhe)哪些“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(dōngxī)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频次(píncì)。
青藏高原有着丰富的风能资源(zīyuán)。
风能资源在7米/秒以上的区域(qūyù)
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(fēngnéng)可开发量约1.8亿千瓦,
是风力(fēnglì)发电的天然主场。

世界(shìjiè)在役海拔最高风电场——位于西藏昌都的大唐八宿风电场
在高(gāo)海拔地区发展风电,
还能为当地能源结构起到积极作用(zuòyòng)。
西藏能源结构以水电和光伏为主(wéizhǔ),
二者的(de)开发利用比较成熟。
无论是水力发电还是光伏(guāngfú)发电,
均存在一定周期性(zhōuqīxìng)——
水电夏季(xiàjì)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(xīnnéngyuán)占比最高的省份青海,
“昼强(zhòuqiáng)夜弱”的特性同样存在。

中广核青海冷湖广(húguǎng)竣50万千瓦风电项目
而不受日照影响、往往(wǎngwǎng)冬季发电量大的
则可以在光伏(guāngfú)和水电的低谷期
持续产出充足、清洁的(de)电力资源,
实现可再生能源的(de)最大化利用。
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,
高海拔地区风机转速更慢(gèngmàn),
“风大,但带不动(bùdòng)。”
高原地区风速(fēngsù)变化快,
中午(zhōngwǔ)却刮起超强大风,
剧烈(jùliè)变化的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,
在极端天气时还会下冰雹(bīngbáo)、被雷劈。
以及设备性能提出更高要求(yāoqiú),
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难题(nántí)。
中央(zhōngyāng)企业给出了一些作答参考↓↓↓

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。针对高(gāo)海拔“有气无力”问题,机组选择了叶片(yèpiàn)长度更长的风机(fēngjī)产品,加大机组扫风面积,增强捕风(bǔfēng)能力。机组叶轮直径较(jiào)其他地区(dìqū)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(biǎomiàn)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(lǎohuà)。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(píngyuán)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平原风机同等的水平。

中核萨迦30万千瓦(wànqiānwǎ)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(chénggōng),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(de)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(tóngshí)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(gè)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(yīnián)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(zuìgāo)的3号(hào)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(jìlù)。
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(yě)遇到了“高原反应”。为此,项目团队(tuánduì)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(yìcháng)、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(gēbì)(gēbì)腹地。因戈壁道路颠簸,混凝土易出现离析(líxī)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(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(gōngchéng)提供了坚实物资(wùzī)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(xiàngmù),是世界首条±800kV青豫直流特高压清洁能源外送通道的(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(zhìyuē)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定位与螺栓对接的毫米级容差要求。
为攻克(gōngkè)难题(nántí),国家电投黄河公司创新测量技术,采用(cǎiyòng)全站仪(quánzhànyí)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2.5兆瓦风机的安装调试,较同类高原项目工期缩短(suōduǎn)30%以上,安装合格率达100%。

国家能源集团龙源电力青海探月风电场(fēngdiànchǎng)
国家能源集团龙源电力青海(qīnghǎi)探月(tànyuè)风电场地处平均海拔2850米的高原无人区,“通信盲区(mángqū)+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(shùzì)孪生模型的超感知系统,通过部署高精度传感器,实时采集机组振动、温度、应力等运行数据,实现对核心部件的实时监测,提前预警潜在故障(gùzhàng),缩短了30%的设备维护周期,让高原地区(gāoyuándìqū)的风电运维从“被动(bèidòng)抢修”迈向“主动预防”。

大唐八宿风电场最高点海拔5200米(mǐ),机舱最高海拔5305米,是世界在役(yì)海拔最高风电场。电站(diànzhàn)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(huòshì)隐患,都会实时(shíshí)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(qīnghǎi)冷湖广竣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(wǎ)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(língxià)34摄氏度。中广核将充分发挥技术优势,创新引入“线性(xiànxìng)菲涅尔”光热供暖技术,这在国内海拔3000米以上高寒地区新能源场站(chǎngzhàn)尚属首次应用,将有效提升风电场供暖的(de)安全性和舒适性。
根据规划,该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(bàngōng)区域提供(tígōng)每平方米40瓦的热量。


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