世界屋脊装上“大风车”

发布时间:2024-12-06 07:17:50 来源: sp20241206

蓝天白云盖青山,雪域高原好风光。西藏不仅有绝美风景,更蕴藏着丰富能源宝藏。风电资源,便是其中之一。

  近日,世界在建最高海拔风电项目——大唐西藏能源开发有限公司八宿100兆瓦保障性并网风电项目(以下简称“八宿风电项目”)首台风机,在海拔5200余米的藏东南高原顺利完成吊装。项目位于西藏自治区昌都市八宿县邦达镇、卡瓦白庆乡,预计今年10月底全面建成投产。投产后,每年可新增清洁电量2.23亿千瓦时以上。

  与燃煤电厂相比,按照供电标煤煤耗计算,项目每年可节约标准煤约7.31万吨,减少二氧化碳排放量约18.28万吨、二氧化硫排放量约621.39吨、烟尘排放量约3333.56吨、氮氧化合物排放量约540.97吨。

  “项目能源效益、生态效益、社会效益显著,不仅能有效补充西藏能源供应,还能有力缓解本地电力工业的环境保护压力,对带动区域经济快速发展起到积极作用。”大唐西藏能源开发有限公司所属企业——西藏大唐国际怒江上游水电开发有限公司党委书记、执行董事安钢对记者说。

  风光互补持续发电

  2022年,国家能源局印发的《关于促进西藏能源高质量发展的指导意见》提出,着力加快国家清洁能源基地建设,提升能源安全保障能力;着力强化本地支撑电源建设,提升清洁能源供应能力;着力强化能源基础设施建设,提升电力普遍服务水平;着力推动能源消费转型升级,建设国家可再生能源利用示范区,加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系,为促进西藏经济高质量发展和社会长治久安提供坚强可靠能源保障。

  当前,西藏能源结构主要以水电和光伏为主,水力发电量占总发电量的89.81%,太阳能发电量占7.73%,二者的开发利用比较成熟。然而,无论是水力发电还是光伏发电,均存在一定周期性——水力发电夏盈冬缺,光伏发电昼盈夜缺。

  如何解决这一问题?发展风力发电是一种可行方式。

  西藏地处世界屋脊青藏高原,由于地势地形特殊、昼夜温差大等原因,风能资源丰富。据初步估算,西藏风能资源在7米/秒以上的区域约占全区面积的30%,主要分布于海拔4800米以上的高山地区,技术可开发量约1.8亿千瓦。

  “近年来的科技创新和工程实践有力证明,西藏风能不仅具有相当大的开发价值,且能产生显著经济社会效益。”大唐八宿风电项目负责人王洪浪介绍,公司深入分析研判昌都地区资源情况后发现,当地风能白天小、夜晚大,与光伏发电正好相反。“开发八宿风电项目并将其所发电能接入昌都电网,能形成风光互补,在光伏发电和水力发电的低谷期持续产出充足、清洁的电力资源,实现可再生能源的最大化利用。”王洪浪说。

  预防风机“高原反应”

  在新能源项目中,一般将海拔3500米至5500米的地方称为超高海拔地区。八宿风电项目就是不折不扣的超高海拔地区新能源项目,场址平均海拔5050米,风机机舱最高海拔5305米。

  人类进入超高海拔地区可能会产生高原反应,低海拔地区的风电机组如果不加改进直接安装在超高海拔地区,也会有“高原反应”:超高海拔地区空气稀薄,风电机组稳定性差;散热条件差,容易导致风机轴承过热,降低机组使用寿命。这会极大影响风电项目效益,甚至会产生一定安全隐患。“我们针对高海拔地区特性,精心选择风电机组类型,并进行一系列特殊设计。”王洪浪说。

  在机组类型选择上,八宿风电项目选择了高效微风风力发电机组。项目所在区域空气密度低,导致风功率密度较低,传统风电机组可能“吃不饱”。“因此,我们在项目中选择了高效微风风力发电机组,以更好适应低风速、低风功率密度的特殊环境。据测算,相比于传统风电机组,高效微风风力发电机组能将风能转化效率提高约20%。”王洪浪说。

  在机组优化设计方面,八宿风电项目通过增加叶片长度、调整主控参数,提高机组效率;优化发电机、变流器、冷却风扇等关键部件的散热性能;提高各电气零件的绝缘和耐压等级,增加电机、变频器的铜排或母线间隙值,加强绝缘和耐压性能;在风机叶片表面采用防辐射涂层,以更好应对高海拔地区阳光辐射等。

  八宿风电项目总共要安装20台风机,风机轮毂中心高度110米,叶轮直径195米,叶片最大扫风面积超过3万平方米,相当于4个多标准足球场的面积。在满发风速下,单台机组每转动一圈可发电9.5千瓦时。

  在安钢看来,八宿风电项目只是一个开始。政策积极引导、技术不断突破以及西藏能源基础设施逐渐完善,将助力西藏发展风电。

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  高海拔风电项目加速落地

  日前,吉措百兆瓦风电储能一体化项目在西藏那曲市色尼区正式开工,场址平均海拔达5000米。项目规划建设18台单机容量5.6兆瓦的风力发电机组,总装机容量达100兆瓦;同步配套的储能系统,可以连续4个小时输出8万千瓦时电能。

  此前,欧玛亭嘎100兆瓦风电项目已在那曲市色尼区建成投产,场址平均海拔达4650米。项目由25台单机容量4兆瓦的风机组成,总装机容量达100兆瓦。项目每年可提供清洁电能约2亿千瓦时,满足当地23万人1年用电量,节约标准煤约6万吨,减少二氧化碳排放量约16万吨。

  2023年8月,位于海拔5000米以上的西藏措美哲古风电场首批5台单机容量3.6兆瓦的风力发电机组成功并网发电。这是西藏首个超高海拔风电开发技术研究和科技示范项目,也是首个并入西藏主电网的风电项目。

  诸多高海拔风电项目加速落地,为风电产业发展注入新动能,助推新型电力系统建设。(记者 李诏宇)

(责编:王仁宏、李楠桦)