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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 5 F( p% C1 [8 K

$ f+ y+ l1 q% I) z8 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?
- a% k. K% q6 d! `8 G" t, C
, \6 I3 F; X0 ]. d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。
: l4 p/ J8 o5 g9 y1 F* ~& k1 {8 |6 y/ d! L% @
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。
0 a+ G& f- o0 m* {
8 a& Y  G' |6 A+ B
. y# y8 X- z, J/ d" C, F7 T! S2 ]6 y" [6 ~1 }

: N* a5 r, D2 R, l+ L$ z. F可以看到,水库的水位低于通常的水电站
' r$ R7 w& a4 r3 Z% M! m0 V3 k! r8 P6 y; }
9 M$ E) s, `  q( M: u- D
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$ f& A' n/ Q7 B
6 Z( E$ q9 x; b1 J! U. h- x
) T; D& z3 v+ |( m: m) b# y1 b
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?
& y6 j2 n( p" Z2 L0 ]: o2 n
/ e6 x" E, F7 w, K. V/ h$ D但最厉害的是水光互补。
2 l. u* u9 o( ]- N$ {, c* I' x: g
/ S+ ~( M+ F( M2 G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。
, l3 v3 g( B/ a% @8 A& q8 D8 l3 _, |- Q' O
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。
" q. Y! E( N  \  t5 u1 i* B8 z' ^# D/ {2 h2 l/ F
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。
% h$ e( I3 \: Z$ Q6 e; ]
* C& f" G% a0 l5 T6 k) e" n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。; G/ X0 b$ Y1 k/ u5 G$ E* T
8 j+ _$ N9 x3 y0 Q5 i0 {
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。
9 L3 @+ G0 T" i8 M7 h6 [. X( l$ x+ A% e. o; {& e
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
    昨天 00:03
  • 签到天数: 3534 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& }7 l; P; \1 D) J' P6 _
    "老尼姑"是啥?
    - {) N. I9 f5 `% r3 u0 {. @/ ]- M6 @
    啥老尼姑?那不是小尼姑变老了吗?

    点评

    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
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    [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
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    [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
    / @- I9 q9 d# X+ c# h6 ?0 q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 T/ R4 ~! i; t& L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
    开心
    昨天 06:12
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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
      I- h, [' O9 G0 i1 t
    6 ?1 ]. V0 ?4 I: q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
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    [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 16:504 Q4 X5 [1 W. p8 u% |
    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 ...

    6 e( u2 V$ H5 T2 K; M4 `- i( o, T$ H8 t) \5 F% I7 ^' t
    伺服机构呗
    9 v# J4 q0 H9 A0 ?/ b* ~还是有更简单的办法?, o0 h  z+ `3 r& A

    4 k! p1 u/ @4 {- V0 p* t/ _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
    9 U6 A8 L+ v; G' e& H" {% Y  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 ...
    7 }& G. _# s+ F
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    / Z* G6 Z" I: S8 e6 B2 o7 K  T* h2 V/ \1 h, k& W- D* N: f
    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:3 ?7 V1 n  Z$ v- ?" b8 @
    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。
    . }4 \: M: `  Z: y---
    % U9 O+ [$ z. z" q+ f0 _什么叫 榨干一滴水的势能?
    ' Z; [2 k$ w9 h* L, C' e22个梯级电站,30吉瓦。一滴水要用来发22次电。
    % \6 {4 r7 t' P$ r' B. s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。
    2 _1 m) t/ `/ S; t7 r6 u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
    $ e+ P. R' K% o( r

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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 " F0 Y# R, S# E0 t" ?' l
    老财迷 发表于 2023-6-27 09:02
    3 c6 L( T, B" c- _2 v" V* G; c. n) L补充一下,100吉瓦里的组成:2 Z# o$ z; j0 H/ R# s* `& Z# I, x
    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 ...

    6 ~3 @; |2 m$ R9 l/ b4 @; m
    ( W! L, [; L) U4 H. P0 Z! X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!
    " R. h4 m; G6 }
    4 o8 I4 {" P5 Z9 |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
    开心
    昨天 06:12
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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 21:15
    ; m6 S! Z( e4 p; N伺服机构呗
    ) X/ L3 A' j* ~: _7 H& ]还是有更简单的办法?

    . z( e( u8 u) j0 y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
    开心
    昨天 06:12
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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( Y4 A% }. k1 `1 p% T/ g
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    / A, J# F8 u  N# {& B4 S, V1 \( v5 g0 l  T7 l! C4 D
    自动对准太阳不难,但是无动力的被动对准?这个想不出来。 ...

    ) k2 S. c# M0 |- ]! {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. Q  \& w) @. U$ D
    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
    9 c& j. M. J2 u, r, ^. h( _
    不是怕“浪费电”嘛
    2 F/ p, l, F2 B8 W" m5 X" I9 n7 n* `" P% j7 Y% ^
    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
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    [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$ e7 I% U- j9 t! e2 f) c
    不是怕“浪费电”嘛
    8 b2 C4 H3 ]# E, Q: J7 y  k7 V
    2 X! Y4 U& Q9 y1 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。 ...
      T7 L! L+ Q" N& b" S
    能不基于电与芯片,全靠双金属片与机械操作就完美了。 9 i  r2 d3 l) m9 H. r4 b1 J: z
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  • TA的每日心情
    奋斗
    3 天前
  • 签到天数: 1747 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# v+ r/ z8 j* E# D* `9 N6 y1 L
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    $ E; G1 |1 ^: E+ E9 J/ p* H  e( `7 G& z  @" ~1 E; 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。 ...
    6 w8 X2 Q) J5 \
    学学向日葵?
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  • TA的每日心情
    擦汗
    6 天前
  • 签到天数: 2033 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
    / O8 u+ _( X; g9 W$ j
    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 11:289 `$ k9 M' T" 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。 ...
    # \$ R& f3 P% ]% ^

    9 H& i5 \) p' u* s, U; `, u4 O恐怕没那么容易。' [, B6 e; b6 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。
    - A; @7 v7 }+ |: Z: w: F( K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?4 F- K2 ?* r) v$ `5 t$ E8 k
    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/ a) F# J8 A7 I2 w3 {/ {( Y- f
    恐怕没那么容易。
    # ~+ L4 [3 V' Q# O5 b6 `3 p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 ...
    # W/ O5 J: m7 u& n
    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
    / Z* u! @: `/ Q' [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 ...

    : k1 F$ M% P2 A+ c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。
    1 l4 K$ b. {  y
    " J( D( R7 N1 U8 T2 L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。
    ) U# D0 ?5 s3 ^1 C7 }2 x5 ^* A) n$ C9 f" U- ^8 @0 O, M+ w$ ~' \
    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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