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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
7 [' M" X9 K, j- X" W, W( S; i6 m3 f( Y9 A
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?6 H* o8 e! o2 q. R, Q; M3 a

9 Z8 h0 @7 e1 h6 Q0 H" s, m( C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。
; [" h3 k" i0 e% d$ o! r. R  j3 t
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。5 U, u1 l# p! N/ }' m

1 R& P' I/ @; c# H
+ ~" _' c, U, o! q, d1 ^$ a" Q, h- Y. ?5 E2 o- |
+ \4 g1 T, V# [- w: @8 Z; R' w
可以看到,水库的水位低于通常的水电站
7 T/ F! M* p5 }/ x( ]% h) g$ h2 M8 D# k1 }
0 `$ N9 t+ f+ S5 N
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
" L, z! L" t* u1 A" Z4 B9 ]; Y: _0 }1 Z, B" A( X

7 t  D* X9 k- ~$ W1 I8 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?6 m; i( x8 Z2 G6 a- q8 E) z
0 J; R6 W. q+ }
但最厉害的是水光互补。
# m. R( @1 N0 |" w$ D; Z! _
* g% R. Y9 g3 f# `: g9 X" \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。$ D$ z2 E# \6 E
0 Q% ]6 z* _# l
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。
' l$ K4 X8 X- Q, p9 n0 b- g! C% o+ `% m5 C
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。
0 D& w' V4 f, D
' h2 i6 s% b. n* `5 X& y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。/ l+ J( P+ n7 N) |+ k; O# r- ]
% f( J( a# M: u7 N
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。( a; A4 ^& t# |9 G' s+ s/ B. Q

, M$ l& T% Q1 |0 W2 y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: 3104 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 18:593 m* |& ~) v" C& {/ d
    "老尼姑"是啥?
    3 y- e' |! [( j7 R
    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 21:286 _. [* S! }# ^" a" |
    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。 ...

    / a# y2 {" ^2 U7 P) E) ]# l/ W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
    擦汗
    昨天 05:53
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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 # S% J  n; e1 Y& f% i6 c
    7 J" w! B) K" k
    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: 3104 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  ?) ?9 A% s) ^0 Z( v
    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 ...

    8 J( y4 |$ n$ D: Z2 R
    1 k# t: d/ ?& }8 |# p! B伺服机构呗
    9 W+ M" w' L6 R8 S9 E还是有更简单的办法?$ u. ]: E0 `( P* _/ X) n. N

    ! C* i, m6 e$ p4 Z7 V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
    7 n0 X+ G! d. W  I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 ...
    . n2 H& l% d, K; ?
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。$ R& H2 L/ H. [! b- {3 W: u0 H$ f

    & |4 Z) T$ d5 c: D$ O1 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。
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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:# J% Q  @! X9 V% o5 o6 U
    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。" k& x% e$ `* `: r/ M7 g- j
    ---0 A) [! P" ^3 d- {
    什么叫 榨干一滴水的势能?
    0 ]' y( o- \1 H/ T7 i22个梯级电站,30吉瓦。一滴水要用来发22次电。/ x7 g; N# \/ b6 [/ i
    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。0 f( W9 y0 V1 y) H
    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' I8 D! U& w1 ~! v8 X

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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 & Q4 n& T5 D& G/ }  N6 s1 W
    老财迷 发表于 2023-6-27 09:02/ B1 e- f0 ~. g6 X* i0 p
    补充一下,100吉瓦里的组成:
    ! ]6 K( d2 P2 U9 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 ...
    ' U: P2 |3 {6 b- [% B. \- Z
    / R, o( S6 Q3 @4 R
    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!" k& U6 p0 M9 l
    ! I4 T- L8 |  N' C0 y  T
    这是不是又可以来一篇?

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    给力: 5.0 涨姿势: 5.0
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2023-6-30 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
    擦汗
    昨天 05:53
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    [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 21:154 e3 V% i3 y- S
    伺服机构呗
    4 r/ P" r! F) X) J* z2 k) }还是有更简单的办法?
    7 a% V6 u; l& f+ C( p/ h+ a
    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
    擦汗
    昨天 05:53
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    [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
    ( v/ t9 B* S% n7 q/ ^梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    ' O) F4 {8 Y9 t5 i# t' P" p# r, V; r- w5 P2 a  ]6 p
    自动对准太阳不难,但是无动力的被动对准?这个想不出来。 ...
    : b% q1 t; e. R! [$ m* 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
    3 I4 K5 V5 k+ n0 \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
    . k! J9 X" q/ |8 ~
    不是怕“浪费电”嘛8 N  ?1 n; p/ E8 p1 _& K$ f# [

    # y( r; |4 e. c$ h6 F% o  g  K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 23:32
    2 N) n) f0 ^' ^' R7 F9 T. n0 L* g. ^! F不是怕“浪费电”嘛% k: B+ |5 v! l. I
    8 d/ e) X7 ]8 `3 M
    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。 ...
    . E- P; {9 m) q2 @( g
    能不基于电与芯片,全靠双金属片与机械操作就完美了。
    ! q8 X7 s8 l5 M0 [! j
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  • TA的每日心情
    奋斗
    昨天 00:13
  • 签到天数: 1370 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
    8 l: _3 J6 M# a9 Q, n1 N梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。0 M# V# t' x3 m$ B
    ) n1 Q/ Y) K1 o( O7 U) q6 W
    自动对准太阳不难,但是无动力的被动对准?这个想不出来。 ...
    ! e5 ~3 u9 c. x8 i
    学学向日葵?
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2025-4-4 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
    4 @1 [, d9 t& q6 a) @2 p8 H
    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 11:282 }2 y% S* J$ A0 g1 m
    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。 ...

    . X; |6 V6 R5 n! _- V# x- L3 h3 d( v: Y: b/ a# n& L. g
    恐怕没那么容易。; M6 ~. q0 E9 f( 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。
    - u# F  N4 R7 D2 W9 P  ]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?9 N+ u. v) r$ r2 a0 t
    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
  • 签到天数: 2 天

    [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" @+ K8 \9 E; \8 ^8 f
    恐怕没那么容易。+ l9 e6 e% g9 M) @
    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 ...
    ! {3 j+ ^: Y% |" [* e
    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
  • 签到天数: 2 天

    [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  {0 c& B3 `" E* G  S5 c
    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 ...

    4 T, v- v' Z: V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。
    : H* v; l8 l0 v, m$ x# }: v- B. E& j# T# [( o
    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。* S$ w; r' l% D9 y: l, v' G) ]) n
    6 B2 q0 H" a4 W# ~2 t# b
    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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    给力: 5.0 涨姿势: 5.0
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2023-6-30 11:22

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