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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
- J. f. d' A& b8 M0 q. D% [7 W' l% d5 ]
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?
- e% i  l% \+ @- ]
9 t5 J" i; ]2 k$ `/ 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。' N! |9 L- X- q- D$ q' t5 d0 [. T% n. h
% E' t9 R; q1 U5 Y
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。1 O; E) Q8 I' m: _5 V/ \8 a6 M
8 V" Z" O# l* ?1 v

; `- g" y/ h3 F+ ~0 g
- t& q4 B9 F# D# I8 u2 m; O& j, [
% A/ d4 p- A1 h$ r6 `& |可以看到,水库的水位低于通常的水电站
+ n4 r; k: \. i" U$ c, }5 T$ v/ W& r# f3 E+ H5 W  Q( x) o" ?( |

* K) E) @  l. f! F4 X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7 Z6 f5 S8 ^  j! h3 Y( T0 T

$ \0 U7 o. Z2 [  a
* F2 H2 j+ e. y5 b8 G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?9 L! t( j. @. |# Y. T
3 {; q: n4 h' P  S( `1 O! x, Y, Z/ s% _
但最厉害的是水光互补。+ K- V4 m2 g3 M) t1 y3 e
4 E2 h) a, ~: `. ?0 O" C, G5 F
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。  ?$ s1 o! ?; [: O: E( `+ T
) v" Y; p" I( ?, }+ G" G% @" 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。
0 d. E) [. P6 d( N- F
6 i  H$ h+ X3 p# ~( V7 L# h+ 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。* z2 U  M9 ^; g) B) h

3 q! E' O5 Z0 J3 X" X7 x/ ?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。( T6 g1 }% P' P3 m- n
& O8 B" a1 t1 l% t* }5 W
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。1 o# `& c; q4 E5 [7 j

: J5 ~7 y; N6 V  D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 02:25
  • 签到天数: 2813 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
    1 ]3 k5 `1 K0 M& Q! g"老尼姑"是啥?
    5 M( ^2 F+ _, o: C* `2 Z- F2 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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    油菜: 5.0 给力: 5.0
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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
    9 j$ b- q9 z5 l0 F( 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。 ...

    $ g! O% z8 z$ ?( U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
    半小时前
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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 * R" h9 g. K8 x& S+ V0 I9 \' d

    5 {4 Z3 S' V) K3 r& B. R0 J9 S. 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
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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 16:50
    5 t- s$ o0 q0 `. X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 ...

    & M, l; L* w( @8 x8 K" W
    6 G, @, k  v6 G1 V伺服机构呗
      l0 B: S% P9 \. F9 u( ~还是有更简单的办法?$ J! z) r9 _. _* p# ~! \

    2 Q5 V0 S/ b0 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
    1 V7 n, w' e7 D7 c' I8 I' o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 ...

    ' O2 o: K2 h$ @: g4 ?  c# N1 i( k梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    ) d$ s- V' Z3 h5 ^% x0 ^
    * M3 z+ R; h3 P- Y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:4 U. \9 F  I! M
    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。
    # P# _: u7 J3 o& k  j---
    9 m: g" W1 l( g什么叫 榨干一滴水的势能?
    ; n) u2 t- O# t% h22个梯级电站,30吉瓦。一滴水要用来发22次电。
    , w- A2 Y, a) C1 p3 j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。
      ]; d6 d9 E/ J( b* ~7 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
    4 \# p' w6 F  C; k# V* b+ G

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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 8 z+ ]% Y7 W7 i  V, s" a
    老财迷 发表于 2023-6-27 09:02- S1 h/ L+ e) d2 a4 D
    补充一下,100吉瓦里的组成:6 i7 i8 L0 R1 L% 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 ...

    - z# S* r! u6 u# E3 R- V' ]1 E
    ! T( T. }9 u  w4 I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!
    " o5 V0 b+ ]& s9 ^
    ! m2 o2 F$ e( F. p: q% d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
    回复 支持 1 反对 0

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  • TA的每日心情
    慵懒
    半小时前
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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; K5 j3 f1 A7 h( b3 c0 Y
    伺服机构呗& o2 i& \5 B0 _% Q9 g( K
    还是有更简单的办法?

    7 O+ {8 m6 M6 U1 P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
    半小时前
  • 签到天数: 2611 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
    ' d# C* ~% [4 J梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。1 {  [2 J: l6 s( Z8 T( D4 ~9 v& _
    ; F) m6 Q& V' ?) y
    自动对准太阳不难,但是无动力的被动对准?这个想不出来。 ...
    & t# M; z* O0 {/ T5 m; r9 N
    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
    7 x& y' X, s1 D9 O* E5 z1 T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

    ; m8 _% L+ J* O不是怕“浪费电”嘛
    8 s2 S% q$ }. m" i, S% Q
    , m# M8 \# |6 p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 23:326 S0 l* V( p/ N( s# {8 c1 T
    不是怕“浪费电”嘛
    * i2 a; p! j% N* L, Y4 V% P* q( \* m, F9 J* P4 |4 Z4 D
    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。 ...
    - g0 }4 i& B1 \
    能不基于电与芯片,全靠双金属片与机械操作就完美了。 + B. I( G9 @$ Q2 D1 Y3 Q
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  • TA的每日心情
    开心
    前天 02:59
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    [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
    ' \9 v# f7 u' \0 k0 }( `梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    $ ^  Q# I/ _& Y, I, _$ J2 ^& [* A
    自动对准太阳不难,但是无动力的被动对准?这个想不出来。 ...
    / M0 [% G- K7 \8 x" }% m
    学学向日葵?
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  • TA的每日心情
    慵懒
    昨天 22:51
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    [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
    5 k$ ^9 V' ?- D4 }; X$ X: j3 F
    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 11:28
    % i* t/ w! {6 y0 i1 {! 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。 ...
    " R% }( [' \4 B3 o& @  m7 W, r
      E2 n4 n2 l- V
    恐怕没那么容易。
    ; E. o) H, ]4 s* |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。
    : f  e% m' G4 |" W- Q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?
    , b0 m" {; l; z9 e2 \: 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
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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 09:346 T5 X, n, S# t( [) Z
    恐怕没那么容易。
    # Z+ A# C2 j& M, Z0 C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 ...
    9 J. r/ L% C  Q8 T. ?* S' l) c7 g
    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! [; {  W" F% 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 ...

    - B5 n  ~1 U5 N; R* O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。3 j. z' q0 r3 E2 o& v) n: u
    % ^- ]" N4 [7 C+ K
    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。
    . n+ K* S  ~3 B7 Q# N! h5 E
    " u; X& a8 O8 z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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