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 . x  f+ d8 ~) J* W; \5 [1 K. ~
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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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7 E7 [- a7 y2 s& w7 o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。& t% I& L' S/ `7 Q
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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。, W4 a& ], M2 r* p! }

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可以看到，水库的水位低于通常的水电站
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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
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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。1 x9 P4 |" U# v' K: }
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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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6 J5 ?! |# _  f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。
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- J5 v* Z, }6 e# x2 U' F0 ~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。* t4 C. R  y7 N

/ d( C% s* K, e" e. T- d( g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
, o- V% G( N: k$ b"老尼姑"是啥？
, H3 R! c! M' i+ N! }
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
/ Z; h' n, q2 S" S" L, c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。 ...

7 s% G6 ^: c; q* }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 F: B. Z6 D6 b8 M' H2 a0 ], R4 ]( T9 |+ a; c
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 R  K) S# H% x- _8 h0 ]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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伺服机构呗
1 d7 u- ^1 M5 B( c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 02:502 h' x: Z% h+ s3 g
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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梯级电站，对哦，怎么没有想到这一点。' P' p# i- k5 Z2 L9 l. a* y
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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：: g1 M( ?% D& e9 w9 x2 I
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。
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5 d6 B/ g& s8 z" O+ k0 [5 W什么叫 榨干一滴水的势能？3 p* _# n' Q; _2 }; N* }% u
22个梯级电站，30吉瓦。一滴水要用来发22次电。
* N$ @& k: t* r4 w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。, W% y% |9 s" P- x( ?
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9 P& C, t' D0 O9 ]3 S
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 7 _1 K: P) d4 l3 j# n
老财迷 发表于 2023-6-27 09:022 P7 i: I  l4 C
补充一下，100吉瓦里的组成：
4 L+ V5 w* l6 f( ^! q( 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 ...

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0 @0 s: [$ J9 `# o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！, ^% Y- L+ ^6 m

8 ~: g4 g9 S8 r5 ?5 r, i- 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
" `; ^& h& R9 i1 ]& K伺服机构呗
8 Q' s5 {9 g7 F( @6 j" A还是有更简单的办法？
* x  d0 X1 t1 C) @7 s- \& o
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
  r: W! {' z4 N) o) ]梯级电站，对哦，怎么没有想到这一点。
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自动对准太阳不难，但是无动力的被动对准？这个想不出来。 ...

- D9 f' j2 |# ]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- @! J) ~5 R: m) I$ m  i. s
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

  g+ ~5 d" m$ O1 d, T5 b) z不是怕“浪费电”嘛
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# m* K- t4 N. X: 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。
作者: 隧道    时间: 2023-6-28 01:43
晨枫 发表于 2023-6-27 23:32& S) e3 V1 M6 A! M. h
不是怕“浪费电”嘛
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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。 ...

1 `- m" D/ ^$ w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
, I4 _1 Q6 z6 \! f  a5 L' u梯级电站，对哦，怎么没有想到这一点。. o) ?9 ^" f# d6 i7 }7 p" i/ b$ `
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自动对准太阳不难，但是无动力的被动对准？这个想不出来。 ...

  H8 V: @7 r+ ^  b1 y+ J2 Q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
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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, J# y$ ^5 m* W1 Z2 J
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。
- m. Q$ }4 S( R! T- I) Q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。8 j  L6 Z, _  J6 {+ y/ ~
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？6 i. d8 H8 C& v# Q9 R7 g
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 09:341 |7 x; z% u7 C9 a: j4 h
恐怕没那么容易。( C6 a2 h; {& \) H! ?, o# ]6 D
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 ...

: |# o* q2 I2 u5 L" g8 {; 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。
作者: 水工    时间: 2023-6-28 15:03
水工 发表于 2023-6-28 11:12
; f5 E2 }, r% U' x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 ...

: t  k4 _/ W5 R. T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+ F/ W4 [3 V! O' u

! v( I) c2 X" V9 L2 D) |. 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。& H+ W6 n' A7 V/ z+ u1 @- ^5 ~
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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 23:24
0 E0 b3 s8 I% r0 N& M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！
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这是不是又可以 ...
9 P' B% P# J; M5 p) l  t
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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