爱吱声

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 / U( k. ^9 l% z* e* t

0 o" j# B9 w7 [$ O! D; m6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？
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% D, u. P$ ]1 m" E4 j/ L) n6 e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。
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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。
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可以看到，水库的水位低于通常的水电站
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7 m' Y& k: R; D2 p5 q( h' S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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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？
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# T0 p& e* W# y, c  K9 a- {但最厉害的是水光互补。6 w4 b, r7 ?' d: u- ?- N/ L

1 U9 E& Y4 k( @- `- e9 X! 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。
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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。7 ~0 Y5 ]- u" D* F* ?( a. G' N  E
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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。8 n3 [0 a8 l7 v
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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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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。0 d3 k4 b2 I8 s' @
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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
, |" W+ P" S9 z8 ?"老尼姑"是啥？

) t) H6 g) a2 \' j( 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 21:28
) A7 T7 o6 t2 y1 l$ _0 X. d6 x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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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
4 @" T) ~1 o5 w- |1 u. |6 N- E! E$ g* n" {0 U- E
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
" d3 O! k8 ?* ^1 `( h9 k/ B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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* f) ?8 ]: A  j. z; z3 Z伺服机构呗, |2 z! o1 q- ~5 S
还是有更简单的办法？9 u: O' [! k9 a3 J& V! f( o
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求片片
作者: 晨枫    时间: 2023-6-27 21:20
testjhy 发表于 2023-6-27 02:50
; l4 U( j* h9 a2 O( C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 ...

. E, a7 K0 M) y梯级电站，对哦，怎么没有想到这一点。" J5 W0 }/ T- z* }+ k- B

- y- n, k( n. W. J" g. c, N' X8 G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：, w9 K. n- S5 j7 ]/ U/ l/ |/ @
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。
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什么叫 榨干一滴水的势能？
$ Z  j  ]! n* j2 n* y22个梯级电站，30吉瓦。一滴水要用来发22次电。
: d8 @" K& g" l  X- A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。
' [) T, T0 b5 y! o  n" v+ Q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
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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
2 M* H, C/ U5 v: @
老财迷 发表于 2023-6-27 09:02
  t# a( S, X+ V补充一下，100吉瓦里的组成：
1 `' m+ Z& K! L' g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 ...

( P  a0 a: U; o; Z! ~. C
- s8 ~  }! I' X+ ~" k3 C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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7 r7 E% ~* B0 b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
" Y1 p. b7 j$ g& i4 ]3 L  k6 D伺服机构呗
) E; {5 z+ |( c8 m还是有更简单的办法？

# f- A2 t) F- y# W, C# b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
- M' K9 T1 v7 j0 d' k$ B梯级电站，对哦，怎么没有想到这一点。/ P+ S& O/ f3 \0 {
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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。 ...
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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' L2 t+ m! T5 u% X' `
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

5 {4 W1 v$ c5 o+ S) k不是怕“浪费电”嘛
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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  d, j" s7 P; b4 H1 f( f
不是怕“浪费电”嘛
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. S$ H8 E' _9 ~5 ]+ P, ?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。 ...

# l5 R( n3 k$ t7 F能不基于电与芯片，全靠双金属片与机械操作就完美了。 , v9 z# Z1 x* m0 s0 E
作者: lazyMAN    时间: 2023-6-28 02:29
晨枫 发表于 2023-6-27 21:20" N2 T: {+ B6 W: B5 c
梯级电站，对哦，怎么没有想到这一点。" X$ |9 S! Z' B! r) e* X0 W
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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。 ...
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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
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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 11:283 ]) K7 e5 Z: t& r% W
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。/ S2 J' R* l; |& U
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。2 H* q" ?; U5 O. u
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？
- g* V1 d: F* A7 f) x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 09:342 ?' r9 S6 s2 w. l
恐怕没那么容易。
6 A0 R+ a: e1 `+ W; R" e& g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% D! |& H, t7 n2 W
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 ...
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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。. e. g# H! @; \

  u0 m; y) |0 V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。/ p$ J$ t9 d; g( `9 e

7 `- m& b5 k+ }1 H0 Q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
0 u# Z$ \: _5 f! x( n6 s0 v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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这是不是又可以 ...
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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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