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
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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？
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% p/ G( i  ]% g* A# K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。; Z1 N& c8 }9 D$ w5 Y- W

: j& R& x! f2 E0 A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。" Z0 E2 a* q2 x* V4 G5 a5 l" _
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可以看到，水库的水位低于通常的水电站) L9 A0 q0 N' G; I% V$ A
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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" u8 d6 S/ @# B: w0 G7 {5 j6 T! s

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; ^/ k4 W: e5 }. O( n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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但最厉害的是水光互补。
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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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- ~! ~" d) x2 o3 e* c* p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。
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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。0 Q9 W9 {. Z: p( G. i
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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。
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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
" X/ ]4 K, J$ U6 M6 m1 e: x"老尼姑"是啥？

3 e& ?/ \! m3 y; O2 ^, L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* u  g9 T  k4 w. L/ 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。 ...

& B. v! X. Z6 s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 5 y+ ?. @" I0 D  \$ C
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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, `6 b9 h2 \& e+ d- u4 Z
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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' |6 n% o( |" f+ l伺服机构呗
! r  ~- Y7 K# C8 `还是有更简单的办法？
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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( L6 u/ g9 R& X0 L3 A) J7 R$ 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 ...

0 c& f7 K, f% D3 E% X) S梯级电站，对哦，怎么没有想到这一点。* n# b3 G- e1 C2 Y$ D

# l! J2 X5 G; T7 {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：
, Y! _$ y5 m( D& S: N$ L5 {( B2 Z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。8 C# Q$ i) Z  ~3 k2 m
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什么叫 榨干一滴水的势能？; r$ W3 G6 j5 P* w! T4 g2 c9 R3 N7 R
22个梯级电站，30吉瓦。一滴水要用来发22次电。
6 g4 s' M- o' 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。
+ r2 u, e/ v. n3 h) A8 D5 z& ^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
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老财迷 发表于 2023-6-27 09:02
( b! E$ |. Y* S- J补充一下，100吉瓦里的组成：& @, W9 T& Y2 w& L; b% P6 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 ...
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& _3 R. z. q' j- j' G2 ]% q$ 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！
) j3 y$ U! u5 U. @# ?3 U( |; X0 V3 ?; t) Y, B1 g+ P
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
- C1 W" L& s" E, i: ?, K7 J伺服机构呗
/ u  O0 u8 e6 D! J还是有更简单的办法？

3 B- o) I- F+ m( A+ C+ Q! t8 v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
2 G5 \0 a8 c5 ]) F/ a9 \梯级电站，对哦，怎么没有想到这一点。, E9 a# X+ k( c. b' W' u

0 v0 e7 I: n0 a- n8 x' O1 @/ 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。 ...

  q" ~( \) _; `& @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
1 ~0 N; s) f* r" P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

  T/ S4 z; ?" J5 }( P  }不是怕“浪费电”嘛
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0 z+ [* U- S# O9 K7 g# [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
; A! }  n; f$ W/ T+ \+ B不是怕“浪费电”嘛
- d& b+ H8 L3 X! O0 \. `5 g/ ?. p  D3 z3 ^( U7 T: [
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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能不基于电与芯片，全靠双金属片与机械操作就完美了。
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作者: lazyMAN    时间: 2023-6-28 02:29
晨枫 发表于 2023-6-27 21:20
1 u. s4 L0 B2 _# H梯级电站，对哦，怎么没有想到这一点。
# U+ V! H1 Y: G9 |/ E/ j' G% M; G2 G( q! |3 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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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

3 X! U; r1 A( |9 L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 11:28
7 Q1 ?8 B+ L# W& ]) z7 Y! s# q& 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。 ...

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恐怕没那么容易。' j' e" o% y  [( O) B3 @, F; g2 R2 e; t
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。% H* T7 R$ r" O: C
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？5 G, F/ d! L# L) l2 g9 e
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 09:34
* c2 r' {6 E& U恐怕没那么容易。* h- @  \- L  b7 m6 I
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' \8 h3 m! t. e4 Y3 J/ s5 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 ...
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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。+ l) ~0 N) x0 K& X' F/ c0 M: `

- U. @; C$ Y0 f4 x* G9 u9 F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。
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( }* N4 X) r: x) i) w# E$ a/ _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 23:245 q6 d( Q+ I- Z1 j8 [, T; E, S& G) s
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！% |2 F3 a2 T: [+ {" w4 r

$ {. @9 w1 N3 z+ A, f这是不是又可以 ...
; D5 R7 f" m, S( D. F" o; J1 Q
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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