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标题: 雅砻江水光发电互补是个绝顶好主意 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2023-6-27 07:33
标题: 雅砻江水光发电互补是个绝顶好主意
本帖最后由 晨枫 于 2023-6-26 19:10 编辑 3 f8 `2 c, H. a0 l: v& Y
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6月25日，两河口水电站水光互补一期工程并网发电。这个位于四川甘孜的雅江先柯拉乡的水光互补是世界最大、海拔最高的水光互补电站，首次将全球“水光互补”规模首次提到百万千瓦级。上一个世界纪录是85万千瓦，在龙羊峡。当然也在中国，这很奇怪吗？- [8 N% }2 W  [) Z6 I- C+ a0 E( s

5 Z( ]' T% L) S3 h7 L- \雅砻江是中国第三大水电基地，海拔在4000-4600米，一年里只有半年能施工。在最紧张的时候，工人要在24小时里安装7000个支柱、1200光伏板架、33000个光伏板、30个变压器箱。但基建狂魔做到了。总用用了52700根钢柱，光伏板总长1400公里，钢结构总重5万吨。估计还不是普通钢，需要低温钢。高原上要换钢桩可是麻烦。4 Z! B6 `$ o, e9 |3 x# w
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现在的发电能力为光伏100万千瓦（1吉瓦），设计年利用时数1735小时，年发电量20亿千瓦-小时，通过500千伏输电线路介入两河口水电站。水电300万千瓦（3 吉瓦）。可供70万家庭一年的用电量。计划在2030年达到50亿千瓦-小时。中国计划在1500公里雅砻江上最终建成1亿千瓦（100吉瓦）水光互补发电能力，年发电3000亿千瓦-小时，可供1亿家庭用电的水光互补发电能力，差不多相当于整个美国的家庭用电量。( L( u) E) w1 x: W% Y1 J! [
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4 ]) H! J% {! g$ r, B* i* ?
# a* a' U( z  l) E0 E  {
' K# A3 f' }, `+ @( I* ~% W可以看到，水库的水位低于通常的水电站2 h4 m% S: B- Z( Q0 t. a, |* e  x

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  {6 Z( ~; c! b3 S: X$ z柯拉光伏电站离两河口水电站约50公里，占地约16平方公里
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& h, W3 `! p& F2 V' H- ^控制室很现代化，不过双套键盘和鼠标有点碍事，为什么不用KVM呢？怕不可靠？( x) _) X" o4 s8 R+ i8 H# H

3 B1 @$ O0 Y$ `) `% a9 k- p3 a但最厉害的是水光互补。- ~% |8 ?3 s8 N( s/ j. }+ n

3 _; l2 @% K5 M1 Y- X' F/ Q高原上冬季多阳少雨，水电是淡季，但光伏就是旺季了；夏季多雨少阳，就是水电旺季、光伏淡季了。7 p6 p$ S$ x- U; z% O; W- ?
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水光互补之后，水库自然成为储能设施，正常水位在日夜之间波动，白天蓄水，晚上放水，正好补充光伏的昼夜周期。冬季水位下降也不怕，不会因为要维持发电而勉强蓄水，到夏天汛期前又为了防汛而赶紧放水、浪费发电能力。$ y4 z2 b4 @, r6 W% Z

8 N9 B& w- G4 }不过恶魔估计在细节之中。这样水位大幅度循环变化，对大坝的建造肯定是新的挑战，大坝一般都是按照大体定常的水位设计的，不会主动的短周期大幅度升降水位。现在这样的短周期大幅度水位升降对坝体力学有什么特殊考虑，就是中国水电的秘诀了。3 N; y8 m# a2 w6 [) s$ U
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大坝下游的径流量也短周期大幅度变化了，这对生态有什么影响，对河道淤积有什么影响，估计也会有大量的研究。
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9 m/ A( m6 y& _; a" t好在这一带是无人区，也没有多少野生动植物，影响可能较小。
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) u. v$ I& a) k但这样的水光互补正是绝顶的好主意。很多其他水电站只要有条件，也可以考虑，可以有效地平滑光伏的昼夜周期，并共用输变电设施。
作者: pcb    时间: 2023-6-27 08:59
"老尼姑"是啥？
作者: 晨枫    时间: 2023-6-27 09:11
pcb 发表于 2023-6-26 18:59
; R$ f' w2 |% W6 v; F! }3 _"老尼姑"是啥？

: H4 M# E- K& F" }8 u" N; h啥老尼姑？那不是小尼姑变老了吗？
作者: 阿忙    时间: 2023-6-27 10:24
我还以为是利用水面设立电池板
作者: 水工    时间: 2023-6-27 11:28
除了拱坝长期低水位运行有结构风险外，其他坝型水位低点高点没啥特别大的影响。对于水库调度影响大些。
作者: 晨枫    时间: 2023-6-27 11:52
水工 发表于 2023-6-26 21:284 Y3 `2 Q/ I9 t, Z, {' f, I# I* T
除了拱坝长期低水位运行有结构风险外，其他坝型水位低点高点没啥特别大的影响。对于水库调度影响大些。 ...

8 j1 r% q2 R6 z% o; o这就好。如果不成问题的话，现有水库都能和光伏绑定啊，有输电，都不一定需要在同一个地方。效率损失一点，但解决大问题啊。
作者: testjhy    时间: 2023-6-27 16:50
本帖最后由 testjhy 于 2023-6-27 16:52 编辑 * K4 s* K' ]) R: F1 H

) x+ _& N# A" A因为是梯级电站的上游，所以阶段性放水几乎没有影响，无非是下级电站水位的波动，但下级电站的库容对这点盈亏应该小菜一碟，，前两天我在我们一个群里已经把山上复杂的光伏铺设给大家看了，特别可能还是自动对准太阳的，大家想想如何办。
作者: pcb    时间: 2023-6-27 21:15
testjhy 发表于 2023-6-27 16:50# W$ G8 b* r; [% y
因为是梯级电站的上游，所以阶段性放水几乎没有影响，无非是下级电站水位的波动，但下级电站的库容对这点盈 ...
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2 N% w- P- L2 C9 E. P2 E! N伺服机构呗( o6 B3 U  V( ^3 a
还是有更简单的办法？2 E5 `7 g, o8 ]: ~0 d- J4 n

: {: G$ R* E0 N# E求片片
作者: 晨枫    时间: 2023-6-27 21:20
testjhy 发表于 2023-6-27 02:50
' p% t  e, ^  L因为是梯级电站的上游，所以阶段性放水几乎没有影响，无非是下级电站水位的波动，但下级电站的库容对这点盈 ...
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梯级电站，对哦，怎么没有想到这一点。
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$ s' H; Q8 \8 b; u( a3 x自动对准太阳不难，但是无动力的被动对准？这个想不出来。
作者: 老财迷    时间: 2023-6-27 23:02
补充一下，100吉瓦里的组成：$ v" P' f$ I, a. s1 m1 G/ Q
根据雅砻江流域可再生能源一体化规划研究，雅砻江流域清洁能源基地总规模超1亿千瓦，其中水电约3000万千瓦、风电、光伏发电超6000万千瓦、抽水蓄能发电超1000万千瓦。同时，光伏、风电出力特性与水电天然互补，辅以雅砻江流域梯级水电站巨大的储能能力，可实现新能源大规模集中高效开发。7 g1 |+ x( H; k% N% l0 C9 B4 N+ ]
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什么叫 榨干一滴水的势能？# O% ^8 M  z/ a2 A2 }9 G$ d
22个梯级电站，30吉瓦。一滴水要用来发22次电。
: A* p. J! u: M% n' D又装了10吉瓦的抽水蓄能发电。这一滴水到下一级了，可能还会被抽到上一级去再来一遍。
  a  f- C6 B  ]2 n0 C感情这一滴水从雅砻江源头到长江，不一定要走多久、不一定发几次电呗
# J" L% u( U6 r) g, s
作者: 晨枫    时间: 2023-6-27 23:24
本帖最后由 晨枫 于 2023-6-27 09:31 编辑 0 z) J) t- U; ^- ~) e
老财迷 发表于 2023-6-27 09:02
; J2 T) @0 X8 |补充一下，100吉瓦里的组成：! k  w) P- f1 s( G3 m
根据雅砻江流域可再生能源一体化规划研究，雅砻江流域清洁能源基地总规模超1 ...

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7 o) B: y, p  [4 G; q2 a3 K雅砻江这好不容易流到长江，还在在三峡和葛洲坝再被压榨两次！在中国，做水都那么辛苦！
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8 ?8 f* d/ @9 l) v* Y这是不是又可以来一篇？
作者: testjhy    时间: 2023-6-27 23:26
pcb 发表于 2023-6-27 21:15
$ `) V6 D+ S4 G' k+ p伺服机构呗
- U% T9 p6 }; M7 Y还是有更简单的办法？
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我也是在观网里看到分析的，有一张图所有的光伏面板平行与天空，只有自动调节系统才应该这种状态
作者: testjhy    时间: 2023-6-27 23:27
晨枫 发表于 2023-6-27 21:20
3 c3 ~/ H& E9 S0 G% |% F% H8 t梯级电站，对哦，怎么没有想到这一点。8 Z+ R3 P2 h7 d
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自动对准太阳不难，但是无动力的被动对准？这个想不出来。 ...

( C3 R! C6 t6 }光伏电站还怕没有电？自动跟踪太阳光伏发电系统不是新技术
作者: 晨枫    时间: 2023-6-27 23:32
testjhy 发表于 2023-6-27 09:27
( }+ M! O9 t! [# q3 ~* W光伏电站还怕没有电？自动跟踪太阳光伏发电系统不是新技术
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不是怕“浪费电”嘛* g2 B' L2 b5 i6 F3 f

' y! `8 ~. U% f7 l' ?自动跟踪太阳方向，这个控制系统我这样的退休老人都能做。
作者: 隧道    时间: 2023-6-28 01:43
晨枫 发表于 2023-6-27 23:32
" g0 c1 L2 r3 ?. x6 I0 s不是怕“浪费电”嘛  i6 `, T3 t) W( I

/ y" A( }6 F# B+ ^自动跟踪太阳方向，这个控制系统我这样的退休老人都能做。 ...
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能不基于电与芯片，全靠双金属片与机械操作就完美了。 ( o4 i1 J* G0 }
作者: lazyMAN    时间: 2023-6-28 02:29
晨枫 发表于 2023-6-27 21:20
2 ]; S, J- v# s0 }梯级电站，对哦，怎么没有想到这一点。
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, N$ l9 `& F- z" R# L! {- ^; U自动对准太阳不难，但是无动力的被动对准？这个想不出来。 ...

6 r" [; q: Y6 J3 y0 c5 u学学向日葵?
作者: 四处乱晃    时间: 2023-6-28 03:59
大坝一般都是按照大体定常的水位设计的

* k! b& |, g) P+ X應該是用水庫底部的應力力變化控制水位，水庫那麽大的面積，水位變化一點水庫基礎承壓變化大很多。
作者: 雷声    时间: 2023-6-28 09:34
水工 发表于 2023-6-27 11:28+ v% R% ?0 t6 m1 ?# M5 i
除了拱坝长期低水位运行有结构风险外，其他坝型水位低点高点没啥特别大的影响。对于水库调度影响大些。 ...
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恐怕没那么容易。* f0 Q6 n5 |- T3 S3 y0 @7 x, v# _
我不做水利，纯粹从外行角度瞎说一下。 水位高度变化产生的应力变化对于坝体是个低周疲劳问题。通常，注意是通常啊，水坝水位的变化是非常慢的。假设每年水位高低对应四季变化4个周期，坝体寿命100年，那就是400个疲劳周期。水电行业对于这个应该是有足够的经验了。
  U' I# G+ A3 _& C但是对于本题的这个水坝，水位每天变化一个周期，相当于每年接近400个周期了。基本一年就要面对通常水坝全寿命的疲劳周期。那这个水坝能不能扛住全寿命内的应力周期，恐怕水电业内人士也没有太多经验？6 J* H) v+ e( s) U2 I
上交一系的海洋实验室，一直是全国领先的。建设的时候特地做了个假底。所谓假底，就是一个可以升降的底部，这样实验需要用到不同水位深度的时候就不需要灌水放水， 只要升降假底就可以了。做这个假底的理由不是要省水费，而是因为经常改变实际水位的话，水池四壁很快因为应力周期的问题开裂报废。
作者: 水工    时间: 2023-6-28 11:12
雷声 发表于 2023-6-28 09:34
7 ^4 R! |4 ~- B: e: x4 ~5 Q, k恐怕没那么容易。+ t) K; h: m, R/ V5 y6 ^
我不做水利，纯粹从外行角度瞎说一下。 水位高度变化产生的应力变化对于坝体是个低周疲 ...
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水工建筑物对于疲劳的研究确实不多，因为比较难达到疲劳的条件，并且水工建筑物都是身大力不亏的，结构的应力水平很低，都在弹性状态工作。水库水位变化不可能速率很快，这种大型水库，一天之内发电引起的水位变幅有个1米就很了不起了。现在变幅最大的水库水位就是抽水蓄能电站的水库，基本就是一天一次的循环，好像也没看见有专门针对疲劳的研究。至于你说的活动水池底，活动底一动，周边水池壁也是受力发生变化，也是循环加载呀，没啥本质区别。
作者: 水工    时间: 2023-6-28 15:03
水工 发表于 2023-6-28 11:12
5 o+ v" M. }$ \, k; ~: l- K" s水工建筑物对于疲劳的研究确实不多，因为比较难达到疲劳的条件，并且水工建筑物都是身大力不亏的，结构的 ...

- |( Z9 O- s: b1 @+ d, x我国建造的海洋深水试验池由水池主体和一个深井组成，水池主体的有效工作尺寸为长50米、宽40米、最大工作水深10米，水深可在0～10米范围内任意调节。在水池中央有一个直径5米的圆柱形垂直深井，最大工作深度可达40米。如果用1:100的模型进行试验，最多可模拟4000米的深海环境。深井内壁都是用高强度、高抗渗材料制成，倾斜度被严格控制在千分之一以内，底部也可以上下调节。7 T( I, P, W6 ~7 Y) W3 z# `1 n* Y* x

( u& T6 ?+ p. T试验池水深的调节是通过一个可升降的池底来实现的，设计时巧妙地利用了水的浮力，而不需要任何的起重装置。这个可升降池底其实上是由多个密度比水小的空心浮箱组成的，上浮时只需将一个起固定作用的的抱紧装置放开，借助浮力便可自动浮起。下降则是通过电机拉动浮箱底部的6根拉杆，到了所需位置就启动抱紧装置将池底固定住。这样，通过池底的升降便可以调出各种试验所需的不同水深，也便于安装、检修各种实验设备。
# M& q% S& G- v) G# Z, J% s
2 x: V. m$ m9 Z: Z: Z3 U; C' S4 C由于海水腐蚀性较大，密度又不易控制均匀，因此整个“仿真海洋”中都是经过净化的普通自来水。在试验结果分析中，还需要通过换算消除淡水与海水的密度差。
作者: 凡卡    时间: 2023-6-28 17:03
晨枫 发表于 2023-6-27 23:24
# f. ]( P( }, k6 h4 G雅砻江这好不容易流到长江，还在在三峡和葛洲坝再被压榨两次！在中国，做水都那么辛苦！
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& {! \8 [- e( X/ O3 B6 g这是不是又可以 ...

) z5 L" i% R+ w6 _  F- b# a应该成立一个‘水元素权益保护组织’，为江河湖海的水元素争取权益！比如规定水的最高工作时数，最低工资等等



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