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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 : M1 n" L! A2 D1 Y) u) E4 _4 f

& D* r6 L/ Y  p0 v% q: v0 X6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?8 \& {, r; M3 u6 K; v' g1 R1 x( p
- a& O& b; u2 y( r( ~) x3 H
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。; K1 n, ^4 M( x2 u$ Q* o

- j) Z, B4 J0 j( H3 f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。: T+ p5 R" k5 |: L4 G2 p2 l

: l5 M& n& ^$ G6 x3 r; [$ R+ J7 \) l) A. l5 Z

2 n8 ], o& }/ `  Y* H
  r$ Z8 D2 U8 A1 W$ p, ~可以看到,水库的水位低于通常的水电站+ [- _- _+ m8 Q% Z

' N' S" I# b; L! {
/ I6 l4 F) ^* ~# W( N( f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
: d6 D# i2 W& K* J* ]2 J4 G' N6 \9 ^: L& [2 \! n; x
' o, y' F+ x8 m  s
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?
$ q7 A8 f4 U' B* E. e: Z  h4 k6 U: C( H( j' S; b4 \3 S
但最厉害的是水光互补。1 z$ q9 {5 }' S9 x9 ]% x
6 ^+ e& E) s/ u
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。8 i3 Z9 [+ p$ V: p2 g8 m
4 y# V1 ^4 L* {6 K8 W& ^, E
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。
# T- Z* S8 Z5 m( o, e& Z6 Z( U
' e, i2 B0 i1 }! ^8 y* p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。
- \' c$ Q4 O/ C% b/ U! k2 W# P- R* L8 I
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。9 j- U5 W5 ~5 j5 ]

" w. b2 }" ]9 s. _1 X% I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。  _. A/ E# j" W# U6 P

( h/ f. q* K( a7 {3 U- j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 11:34
  • 签到天数: 3189 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% }8 q/ P2 P5 O( w
    "老尼姑"是啥?
    8 ?) P  o  e7 ?/ U2 B3 T& Q
    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
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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: i! x. b1 F/ J; o
    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。 ...
    , C! H, C& e% d
    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 05:37
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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 : C) P, R3 Y* C/ x

    4 H* ~( w$ }2 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 16:50
    8 [6 B9 F+ i! c$ [2 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 ...
      W1 ~- b) ?/ D8 {( r6 v* N8 p

    & F* g' m% B3 _0 r' j# v伺服机构呗$ H0 H* K% ]% t: ~' x
    还是有更简单的办法?1 c9 S& I2 J. K+ f* \4 e/ {5 c& _
    7 `+ O/ e. u: J0 M; l
    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& Z* [; {0 T7 N* \( S* b  I
    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 ...
    - L! H) @1 @" d
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    6 ^0 ]' L1 a0 }  [/ o
    9 P5 z8 U9 ?& g- v; L3 x* Q/ @8 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。
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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:2 F/ O8 U$ ]+ X, Q
    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。
    1 k( p# y- D3 @. c---
    # D7 B" K" d) U* z2 [什么叫 榨干一滴水的势能?3 z7 E/ e9 B  n3 J) V! A  T& f
    22个梯级电站,30吉瓦。一滴水要用来发22次电。
    , I& P% A1 V% M, s! x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。
    9 K8 b+ ?6 M7 @/ @; ]& K# O7 Q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
    & V  G# h6 R; d7 M

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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 1 L8 G( J3 ]1 ]  {) C
    老财迷 发表于 2023-6-27 09:02
    + m: }3 j9 G& m6 W! J, L% s7 @补充一下,100吉瓦里的组成:
    - l& j; b6 q) W/ 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 ...

    ; }$ W! S) P/ k2 ~
    ( T5 U  r; v- V) Q' R3 _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!3 [) _( f% m2 M4 c0 U) b* A! J

    4 c. M8 o6 m9 P* p8 n, z2 H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
    开心
    昨天 05:37
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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
    - d* B: L. u0 Y伺服机构呗
    6 L" H5 P$ j7 `) W还是有更简单的办法?

    7 C9 S$ @$ G! j4 `& V/ Y6 \/ t3 h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 05:37
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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 21:203 ?3 h- z9 C3 y/ h
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。0 t" x: Y9 W1 T2 q

    % z% l& o/ ~: O) @# e( T9 i8 \自动对准太阳不难,但是无动力的被动对准?这个想不出来。 ...
    2 f1 w4 g& D8 N' T& Q7 s' c
    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" w3 ?  Y% E; l
    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
    3 {. n( M, k% O1 M# F) S
    不是怕“浪费电”嘛
    1 V7 Z" b# ]6 A  J) B
    7 ^, y+ s- ^  h* 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。
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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 23:324 Y0 v' M/ D" o; R6 J$ [
    不是怕“浪费电”嘛2 \% {6 |; ~7 _2 f' T
    4 f8 U# s) L" E! r9 I7 M" 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。 ...

    , T7 P+ I! [5 _/ S  S* d  @5 s2 P, t能不基于电与芯片,全靠双金属片与机械操作就完美了。   b$ I3 R5 y5 Q
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  • TA的每日心情
    开心
    7 分钟前
  • 签到天数: 1463 天

    [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  d+ w0 {( W9 t, \8 @# `' B0 {
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    ) A& G8 I3 p# ?1 A$ i0 \6 g
    9 ]2 W2 V8 _) Z3 s  M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 o4 K* W7 q0 S8 w
    学学向日葵?
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  • TA的每日心情

    前天 03:28
  • 签到天数: 1934 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

    8 M. r) c; `5 T2 D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
    2 ^" B3 p; v0 a0 w3 u& \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。 ...

    . V! p0 Y" q# b6 M( P7 _4 K$ h3 x3 H: M. W( Y; w$ d
    恐怕没那么容易。
    8 n- p& m* C" T! @! 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。& B, f3 ~6 ?; _* }1 E' S0 J2 }
    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?' c6 M" {( V' [6 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。
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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
    # x' K& J& B2 m5 p3 H0 N9 `恐怕没那么容易。2 N4 G9 X8 ]  a6 g7 ^
    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 ...

    / f6 k/ k, i% Z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 11:127 R4 C6 Q' n8 a2 M0 \1 i: e6 \+ {
    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 ...
    $ E; [7 t; P; j4 ^5 e& d
    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。* M: ~* W% c2 f& C
    - Q+ }& N, U+ c7 P
    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" W& |$ y* C
    ' W0 v+ V- v3 I  {) Q# ]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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