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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 : ?* c1 H( b" Z( ^9 t

! x1 _0 H2 T* e# J6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 K  m; Q  F: N
6 Q  c6 d5 v8 r! W' a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 j, P7 S) V* p2 ]

( ?9 o: ~: X* F9 Z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。, X  i0 }& ^' H" M

1 x( w, J# Y* K1 o+ a3 O" l4 t2 h, {& x* ^9 c* Z8 ?4 T& b
/ n! E/ Z( C* ~8 `5 J$ l$ X

$ |0 A. Y& C5 s, f+ T( p, J4 [可以看到,水库的水位低于通常的水电站
0 G' L5 f8 U4 E1 ^- T. w' z
: ~% z% ]( O' y& ~8 m
' G- `- N* b! X( f: U6 f6 l* |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) @" P4 k; m. ?* ?0 Y

/ Q( O; G' Z9 J; B2 n9 J4 O# J# }8 Y* z7 u, Y
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?
+ `  c3 a) N& m% ~, b9 ?$ K+ G- F
. T$ \1 G3 a4 r* X! w! A& z7 O但最厉害的是水光互补。8 l: f# |" e3 \' d! O

) ?1 F: y3 d) V* f( M: a9 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。" f. O  v, \* x/ `0 g2 d

! k% g. y; w2 J+ }* T- S2 Z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。
2 t( F' v2 I- U+ O0 Q7 F8 C0 n& X9 v  B# {9 {
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。2 H* l# p/ x6 u$ A' R: F

- t: s9 p0 @- d4 `+ C5 ~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。
2 L" h. }' s; s0 \. `2 x, }/ R% A+ T6 g4 K0 V0 b
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。' }: ]5 Z: a; M* g: \
3 ?+ }' x4 a4 r
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
    4 小时前
  • 签到天数: 3421 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
    % _  E) {2 s0 c. U5 ?"老尼姑"是啥?
    ( M, @, [  Q$ u. v, w
    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% P; f& X  g( 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。 ...
    ; a0 s8 e& C2 D1 i; a
    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
    慵懒
    7 小时前
  • 签到天数: 3216 天

    [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
    / ~3 S# J) I/ F
    ' e9 e* n" z+ H. f) T. P0 W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
    4 小时前
  • 签到天数: 3421 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
    , q7 F7 T' c! C' B- Z$ T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 ...
    5 W2 o  U  H7 Z+ o

    9 a' R( t$ ?4 y% }. I伺服机构呗1 L4 w7 v9 B; e1 _
    还是有更简单的办法?5 M9 u3 |4 O% N3 O

    " M1 i7 v( a' N: }+ E; e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( w! z2 A* {" h* g( j6 s
    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 ...
    5 N" P+ n( R$ X  _0 k' @1 p5 T
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    8 `" i$ J" k5 y/ d- _) x: W7 m! f1 @1 E0 O
    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:
    - C3 O$ e1 D& `! d" S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。
    ( [+ x. i+ V% w---
    0 f4 r. W' W! d! g0 h什么叫 榨干一滴水的势能?
    " B$ X) o: Z8 ^/ j# Z. L4 H7 @22个梯级电站,30吉瓦。一滴水要用来发22次电。/ K. z# [, _  z, P9 M2 m: ]  m
    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; ]8 Q' R, V1 k2 M: B- N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
    ! ^7 ]. ]! e  T9 R

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    油墨: 5 油菜: 5 涨姿势: 5
      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
    . \, A' y: T: o* Z. ~
    老财迷 发表于 2023-6-27 09:02, c' u$ _2 F1 O
    补充一下,100吉瓦里的组成:
    7 |' B7 Q% i/ t) E" E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 ...

    7 y- t; q) _$ E  J; p% P8 F
    - Y, e  u% h: b/ v& v0 q# |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!
    , z& m3 Y! n- ^9 J6 @1 c
    $ j: P: b# d- p/ q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
    慵懒
    7 小时前
  • 签到天数: 3216 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
    " T' P2 r  ^4 P" x& u& [伺服机构呗+ v! ^2 e  Y* K: c
    还是有更简单的办法?
    . G2 B/ Q& a3 ]# o. s' b6 Q7 `* q
    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
    慵懒
    7 小时前
  • 签到天数: 3216 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
    , K' L* Q9 [8 ?" |0 f/ {梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    ; n: Q9 `6 o' w6 ?/ _; Q+ K, U8 N4 z5 r; a6 ^0 B( 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。 ...

    1 X' l  G9 A  w' }! |3 U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 09:277 ]2 _7 {  |1 Y
    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

    ! ]# q2 [0 \( Z& `0 g% e不是怕“浪费电”嘛
    - R+ r1 Q+ e2 {/ i. k4 A+ l5 l3 Y# t" ~  ^0 T2 P7 B4 I, F
    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
    $ K7 D" b9 R- |9 P, y) i不是怕“浪费电”嘛: N0 A" k8 i! A) \% o4 L7 N; l

    8 O! v  Z3 i  J' u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。 ...

    - }- `' d+ w: [. f能不基于电与芯片,全靠双金属片与机械操作就完美了。 & h/ v3 o' W2 t2 k- u
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  • TA的每日心情
    奋斗
    9 小时前
  • 签到天数: 1667 天

    [LV.Master]无

    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 x. F# e, B& L  y梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。& O# `6 c- s0 c3 v

      i- x7 _0 X3 t0 m' N, 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。 ...
    " b/ b  e" x$ u6 V" c
    学学向日葵?
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  • TA的每日心情
    擦汗
    5 天前
  • 签到天数: 2002 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

    , Z0 t5 ?. h( \) o4 D# j/ R7 ^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 11:288 Z; \) ?( n8 M$ o! X0 L) y
    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。 ...
    2 k3 u6 t9 }4 D1 S, _. |* ?
    , S% c8 ?8 n7 ?! c' R! ]; F
    恐怕没那么容易。
    $ ?- k1 x3 b- G# ?1 I' N# A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。
    ! Q- V9 k3 o, \+ k) Z/ A& ]/ f; t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?/ E+ N, n8 A( c; [0 s% o% 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。
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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: s, w7 B+ f4 l. R. ^6 L! p
    恐怕没那么容易。
    0 J9 ?# V: f5 i9 j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 ...

    2 ?. j/ j+ M& I- k1 `( 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
  • 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
    % v" e1 R! j1 ~- Y4 @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 ...

    9 x7 U+ g+ D' x+ u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。; Y% `4 ^4 H: {$ q- u9 R

    ) O3 W4 L, F8 `4 ~7 q' @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。! s3 m! k$ K0 C9 z
    # C1 g- [$ Z2 r6 S# s
    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 涨姿势: 5
      发表于 2023-6-30 11:22

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