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[工程技术] 雅砻江水光发电互补是个绝顶好主意

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楼主
 楼主| 发表于 2023-6-27 07:33:58 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2023-6-26 19:10 编辑
* i6 F* Z9 S' Z0 w/ ^* P- n. B( |8 o. w
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?- t- r# C: `" K

. v- z5 O/ z" x- }" `1 G6 ]1 [: X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。/ o7 [9 F' r. w' H! d2 T0 p, u9 Y

& s7 c' X$ P; N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。
4 s# E9 q% h6 ~6 s5 m; s1 r" ]; ?( D$ ~: I

; B9 M- D/ U  I5 q2 A2 ]$ d) O: H, n. k! t& m! ]: Y. F

' A9 M! Z4 Z6 z6 Y8 o( F可以看到,水库的水位低于通常的水电站: l) E. R0 l5 d3 X8 v

, x$ V' d3 i3 S# I8 ~
- G8 Y. X- q0 D7 }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
0 n! Q0 p6 u+ m0 q
0 i# G1 E# W0 e3 h' R7 H- f1 K
& K( x0 ?+ \; ^) p* [" o5 X* Z) @" w1 t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?$ h+ N, n6 l& d( P: B

% ^- u& {' h9 Z4 C3 ]6 P但最厉害的是水光互补。+ O0 @) H; w8 w: b
' l1 X- t" t! O8 l* c
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。
; J4 o, p( I, E2 D+ J$ @0 q
8 c2 ]6 X* c# C2 d& r" S6 ?- C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。
; B! P7 W3 o( u* v2 M# ~) n; o: ~+ J( r# ?
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。# [+ ^9 N  O' i2 ^2 h
9 L3 l8 U9 V$ E' X: C6 @9 }: j2 C
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。% v  c; ?# o9 S* e/ y' M
4 K  K0 D: f2 J7 D, z2 _2 e
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。2 M' x9 |6 [  J: [; m$ J% x1 v" \
. ]1 ]) J+ x% Z5 z( l! o7 n
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。

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  • TA的每日心情
    开心
    半小时前
  • 签到天数: 3084 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2023-6-27 08:59:17 | 只看该作者
    "老尼姑"是啥?
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    该用户从未签到

    板凳
     楼主| 发表于 2023-6-27 09:11:37 | 只看该作者
    pcb 发表于 2023-6-26 18:59: o. M' O; A! i0 t
    "老尼姑"是啥?

    ( i# c3 Y# O& z- g; w# f啥老尼姑?那不是小尼姑变老了吗?

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    pcb
    哈哈哈哈哈  发表于 2023-6-27 09:50
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2023-8-28 01:10
  • 签到天数: 1748 天

    [LV.Master]无

    地板
    发表于 2023-6-27 10:24:03 | 只看该作者
    我还以为是利用水面设立电池板
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  • TA的每日心情
    开心
    2020-10-24 22:29
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气

    5#
    发表于 2023-6-27 11:28:16 | 只看该作者
    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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      发表于 2023-6-30 11:20
    油菜: 5 给力: 5
    专业人士。说的太简短了,你看这楼主,一天到晚说多少 :)  发表于 2023-6-27 22:39

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    6#
     楼主| 发表于 2023-6-27 11:52:04 | 只看该作者
    水工 发表于 2023-6-26 21:28' ]& e: q$ x# |( E- p7 L5 n3 V: `
    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。 ...
    : x1 i- H2 P% _( |
    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。
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  • TA的每日心情

    昨天 01:31
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    [LV.Master]无

    7#
    发表于 2023-6-27 16:50:06 | 只看该作者
    本帖最后由 testjhy 于 2023-6-27 16:52 编辑 2 }# n" f' @- J

    ' @8 V) d& x6 V. C+ ^& M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。

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      发表于 2023-6-27 22:40

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  • TA的每日心情
    开心
    半小时前
  • 签到天数: 3084 天

    [LV.Master]无

    8#
    发表于 2023-6-27 21:15:58 | 只看该作者
    testjhy 发表于 2023-6-27 16:50
    $ o! v$ m# k* y7 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 ...
    3 ]# j. L. a4 Q
    # e- a  O: y: w& _0 B
    伺服机构呗
    ( Y' m& K4 h4 b2 E3 J还是有更简单的办法?' w, B6 [  K. t9 O4 w2 o- }

    ) Z( @4 G$ ~2 m0 i# j$ s+ P! ?" {求片片
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    9#
     楼主| 发表于 2023-6-27 21:20:31 | 只看该作者
    testjhy 发表于 2023-6-27 02:50% x. S! C( |5 ]( Q- |- H
    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 ...
    ! T' e6 `. C+ y0 s( d; u) j- G
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。8 s) S( y" v( U$ Z- M" _  @
    6 g" W# `8 i$ L5 m
    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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  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
  • 签到天数: 351 天

    [LV.8]合体

    10#
    发表于 2023-6-27 23:02:01 | 只看该作者
    补充一下,100吉瓦里的组成:( V; G1 M: O- C8 r
    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。3 z" N( }/ F7 e! }9 \
    ---/ z' o" d$ K8 }/ |3 K+ t
    什么叫 榨干一滴水的势能?
    6 w$ j) u) Q6 s1 [5 l# |' \" Q22个梯级电站,30吉瓦。一滴水要用来发22次电。
    ) i4 t6 Q6 I" a1 T$ p# z6 u# G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。: Y$ Q* X* [4 q5 o" x0 ]1 \
    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
    6 n* Y8 N9 b6 h& B: h9 W8 n

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      发表于 2023-6-28 02:09
    油墨: 5 油菜: 5 给力: 5 涨姿势: 5 伙呆了: 5
      发表于 2023-6-27 23:22
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    11#
     楼主| 发表于 2023-6-27 23:24:53 | 只看该作者
    本帖最后由 晨枫 于 2023-6-27 09:31 编辑 / ^- {7 i  v! I1 T
    老财迷 发表于 2023-6-27 09:02
    5 [$ d! H' \% f& N; a' q' {0 L( ?补充一下,100吉瓦里的组成:% U: |' _, H1 ?# q8 i3 ^9 X% H
    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 ...
    ! X' Q+ {* i2 b  @! _( R" S) [+ @
    ( Z. ~& B9 N7 X+ s  g( U) V. h
    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!7 G4 N' [* E* {! t) D4 E

    ) ^- F$ g7 z6 r: j这是不是又可以来一篇?

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    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2023-6-30 11:21
    是啊,你来写吧 :)  发表于 2023-6-28 08:24
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  • TA的每日心情

    昨天 01:31
  • 签到天数: 2882 天

    [LV.Master]无

    12#
    发表于 2023-6-27 23:26:08 | 只看该作者
    pcb 发表于 2023-6-27 21:15# m1 i  S# I. P; W1 a, a
    伺服机构呗. ~8 O  `6 L+ Y# k3 p+ e+ d* ^
    还是有更简单的办法?

    5 r* b9 B& I8 s' c+ u7 \& b& Y3 c( N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
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  • TA的每日心情

    昨天 01:31
  • 签到天数: 2882 天

    [LV.Master]无

    13#
    发表于 2023-6-27 23:27:30 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2023-6-27 21:20
    / X! z- j0 ~* X8 w梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    0 s6 k/ K( Q$ N  g" F+ h# Y# g5 z4 h
    自动对准太阳不难,但是无动力的被动对准?这个想不出来。 ...

    0 b8 j6 a9 @4 W& v- \0 O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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    14#
     楼主| 发表于 2023-6-27 23:32:54 | 只看该作者
    testjhy 发表于 2023-6-27 09:27
    # S  \- W- G, w. H3 Z0 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
    / p0 B5 J6 f% a8 O- g7 C( G# U& r
    不是怕“浪费电”嘛5 M$ _& N- Z$ ]! @

    9 E: L8 v5 T' m7 c0 c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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  • TA的每日心情
    开心
    2016-2-18 04:19
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气

    15#
    发表于 2023-6-28 01:43:22 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2023-6-27 23:329 X1 J4 X2 M- b6 A1 w- t& e
    不是怕“浪费电”嘛
    0 u1 T3 F, q7 Y* j* M2 _
    1 j- Z' O  \; Z- L! K8 H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。 ...

    6 Q5 i2 J, w; `* A8 l能不基于电与芯片,全靠双金属片与机械操作就完美了。 : J. p+ W8 {$ u6 j" U' Q8 ?5 e
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  • TA的每日心情
    奋斗
    昨天 03:56
  • 签到天数: 1350 天

    [LV.10]大乘

    16#
    发表于 2023-6-28 02:29:57 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2023-6-27 21:20
    + n; C# @: i' z; @- p" e梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。, E* e& x& V9 `- r9 b

    6 @- i/ \# w, f# Q% H7 J9 f8 B自动对准太阳不难,但是无动力的被动对准?这个想不出来。 ...

    4 b2 T0 A# G9 E6 K3 v" n  }/ H& E学学向日葵?
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  • TA的每日心情
    奋斗
    前天 04:08
  • 签到天数: 1914 天

    [LV.Master]无

    17#
    发表于 2023-6-28 03:59:17 | 只看该作者
    大坝一般都是按照大体定常的水位设计的
    9 ]3 \5 M6 b- x9 ~
    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。
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    该用户从未签到

    18#
    发表于 2023-6-28 09:34:02 | 只看该作者
    水工 发表于 2023-6-27 11:28
    ; s4 P+ q# B5 O4 M" w5 f# k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。 ...

    0 I7 @& e9 a' j
    6 s( M1 {( p+ L. j- q- q' j2 d恐怕没那么容易。8 N! m3 o% h; n" R
    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。, P0 d. z1 f. i
    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?- k5 o4 w6 B# A/ u, ~+ {4 S4 h
    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。
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  • TA的每日心情
    开心
    2020-10-24 22:29
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    [LV.1]炼气

    19#
    发表于 2023-6-28 11:12:06 | 只看该作者
    雷声 发表于 2023-6-28 09:34
    & ?/ r6 b$ n: k3 G. K" a( |恐怕没那么容易。
    $ n& v1 x, D5 \) G+ T6 N$ E% ?; W. Y  \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 ...

    0 O& F( p2 s& o7 _6 G/ m, N+ \9 d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。

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    给力: 5.0 涨姿势: 5.0
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2023-6-28 20:47
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  • TA的每日心情
    开心
    2020-10-24 22:29
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    [LV.1]炼气

    20#
    发表于 2023-6-28 15:03:33 | 只看该作者
    水工 发表于 2023-6-28 11:12
    8 ^  r9 g( h4 k; d% v; P* h" s' o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 ...

    " A* y6 x$ O% [) d  w4 M# j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。
    - }  n; b# u0 e1 M, B7 y' W: T' x; H. u
    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。  p9 R; u. n4 f1 d

      D) ^3 A6 V* X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。

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      发表于 2023-6-30 11:22

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