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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
  @8 `! G, q! ~; F% n0 x$ ^; W  U! {0 x7 ^7 y  e' {
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?9 L0 H! b1 t( u( ^
2 H/ z9 y0 D. Y8 i. ?
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。, s: u: E: L" x, Q) `# V$ s9 u

" J: t. p+ o3 m; ?, S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。9 E8 ?/ _% {3 F/ ]) W. Q
6 R: s8 a$ f/ u
( A, R3 I$ J1 p0 A+ T

8 o4 n( L3 i! l, T  {) H' g& u( V# P1 J2 `5 l  A2 o) \: [
可以看到,水库的水位低于通常的水电站
6 W- U4 s/ ^( n1 X6 A% y# L; ~
( S6 j  r- l0 ~; V6 b5 F/ }9 N* M
/ M, d- }1 ^6 H1 h4 J. T1 [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
8 o$ [& R; Y8 s% \1 w% x- T9 t% x" {  C( Y
- |- j+ {$ }; u
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?
' x% K  y% \& y6 x9 l- e7 a3 X; Y( c* N' m
但最厉害的是水光互补。
% n* h9 R' F0 l/ ?% ]) a7 d8 L. Q% m9 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。- c4 W* A) [) X0 r2 x) J2 n4 f0 r0 D( Q

# i& x7 ~) Z3 E2 H1 Z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。& y+ j7 ~+ l0 @4 s2 `6 v* J
. @  s) W9 u' ?$ ]5 R
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。: s0 L6 }. c: {0 ~
1 E% G+ ]- n" g' A
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。
, t% ~' s" m; r( O( f$ P: {9 J. W# w  h" b7 v- 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。
0 K$ }$ ^8 O9 C
5 X4 y# p) ~9 \% Y1 ^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
    19 小时前
  • 签到天数: 3104 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 18:594 ?5 L0 Q0 f" }
    "老尼姑"是啥?
    1 |/ r2 I# B. Q9 Q/ k
    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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      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 21:287 E  ?! v3 e' T6 j4 D1 h
    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。 ...
    1 j5 r: g4 O# c
    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
    奋斗
    17 小时前
  • 签到天数: 2903 天

    [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 ( Y0 u2 |! n* f& J1 W$ K7 o

    " C3 O- o0 Z+ n0 q' r1 \0 C7 ]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
    19 小时前
  • 签到天数: 3104 天

    [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 16:509 g! ]: ^9 `8 ]! N+ 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 ...

    6 @1 v0 V/ M/ t8 ^
    + k# W" e6 `2 q伺服机构呗" D2 a) I, g+ g4 W- L* M
    还是有更简单的办法?0 j9 g- R6 x% z$ H

    * [1 O* g" ?8 z: X2 A& v) ~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
    , c" ]$ y8 w/ K1 R( r8 Y1 o$ f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 ...

    & j2 Y# V1 }; W! u5 W梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    4 d( e8 r9 D3 f/ G3 c4 c' q" B4 `6 I9 T1 I6 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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  • 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:, s: \  Q9 G+ G) m/ l! b- N
    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。5 U: {# d! X: Z6 \
    ---6 O' ?; q7 v' h0 O. k. K
    什么叫 榨干一滴水的势能?6 Q; |- j& @3 j, g
    22个梯级电站,30吉瓦。一滴水要用来发22次电。! N* f# T( T, W8 |" {3 Y3 A' m
    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。! U/ \( }, ]4 o+ B
    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3 v& e  \, i$ j9 @) M

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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
      Y. @' O1 c+ e2 G4 o
    老财迷 发表于 2023-6-27 09:02  p9 K& S; v' B# U+ g/ z* y
    补充一下,100吉瓦里的组成:
    5 A0 W, r$ x- T1 g( G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 ...

      E  x: y8 U; q; h$ b# @" g
    0 @# g* U( X1 c2 P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!
    ( O- P9 p0 d: X; g8 v$ c
    ( G; m0 ?$ ]+ Z; Z& E' h& B这是不是又可以来一篇?

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      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
    奋斗
    17 小时前
  • 签到天数: 2903 天

    [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
    " w. |% U5 x% `伺服机构呗
    ) _6 v2 C' a1 ~: p" ?; h1 H还是有更简单的办法?
    , R5 D6 V: d5 ^4 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
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  • TA的每日心情
    奋斗
    17 小时前
  • 签到天数: 2903 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
    0 }0 Q' O1 H1 ^0 y% U7 y- w梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    " [3 K, `. p/ k  ]
    & N/ N5 {4 I& b7 D# V自动对准太阳不难,但是无动力的被动对准?这个想不出来。 ...

    . e$ W# H9 M# x- u$ I' |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
    / O. J) _) k4 ?/ 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

    0 V, x( s& Z/ @; Q- L3 e! V不是怕“浪费电”嘛
    2 ?, r! z* e3 `/ I3 }
    + |3 S2 }" U7 p/ C! ]- X: 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
  • 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 23:32
    $ J: F0 [: t! v8 t" q不是怕“浪费电”嘛  ~4 y9 l/ j/ L! ]. @6 g: b3 ^
    3 w7 A( Y& F. A6 i4 [# M' n
    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。 ...

    , I% \; f/ p/ f9 U/ X能不基于电与芯片,全靠双金属片与机械操作就完美了。 - ?- n9 U" p& [7 J
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  • TA的每日心情
    擦汗
    6 小时前
  • 签到天数: 1371 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
    & U3 Q; ]4 X! d: G( u! P梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。! W6 e/ x! M0 Y( o% N

    7 D3 v6 ]9 T* ^& G自动对准太阳不难,但是无动力的被动对准?这个想不出来。 ...

    : p! ?# ^$ c% o" ]0 H# ]学学向日葵?
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2025-4-4 04:08
  • 签到天数: 1914 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
    / m4 H% T1 f2 b. ~3 Y5 ]% J' T" o( q
    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
    - l! h, ?$ S+ Y1 A3 {. C- p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。 ...
    : ]4 L2 x8 l+ _% r

    5 `, |( F  a( T7 y( [& S恐怕没那么容易。
    3 V: {1 A2 _5 L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。1 V% ~0 j7 _* M, F$ h, \, s# {
    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?- p0 v9 D* Z  @# y4 `& M* t  i& v
    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/ J0 ~1 J% L5 @/ V
    恐怕没那么容易。
    1 ~# \& w9 _9 q3 T* j8 o. 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 ...
    % O0 K- L! q2 C/ R2 ?9 F
    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 11:12$ Z7 a' S! g" m: b( [
    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 ...
    ( g/ A& R9 o4 O9 ]- 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。
    2 C' x2 y# i/ w! k5 I6 C* }& U2 `$ G* S7 \9 u) v, V
    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。# B( a4 e& c6 c, F+ ^
    ' {+ E1 b! O2 E0 z1 D9 }2 ]+ K6 T$ S
    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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