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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 " {& k3 m- \( T. j- C2 q2 h: h

3 J- n" V# g7 y4 j! m6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?
/ M) T, A( p8 P  G! v; k" m6 y& b. I* a  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。0 `, B' s- G# G. ?$ m

$ }$ e  m) p( }& N5 L; x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。' r0 @) a- P; e7 m* i
9 x+ f4 P8 s: d8 B  |

! O$ D8 ?+ _9 e+ E) }: T8 w0 N% G' t4 h: f  \. A

5 O5 {, Z0 ]7 N: K4 }可以看到,水库的水位低于通常的水电站
% Z# l! W& o$ y$ W
+ V3 r& f! Q2 Z. F6 s8 H) U. g3 {8 R* X& V6 h% w6 D# [! p
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. S  `1 j' W+ t9 t! C# C

+ l# ]0 p2 L, W, j# Z1 T: {- j1 \" Y' [. E% d  V3 K. ^
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?
& l; P4 R5 A0 I* S& w( O" ~/ h6 X. m' e
但最厉害的是水光互补。
3 W8 v) v8 g- D" n9 C# n4 _5 P
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。9 L" _" r2 ~- n1 N
2 K3 Q0 m6 d" y* n
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。% ]1 n- J4 |$ m; c

) }% y+ ?9 ]# U% e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。
5 B+ B8 X0 f9 P' z$ O
8 A4 T, O( S/ I5 W( p7 A7 [+ `0 K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。
& v8 _2 n5 M- M6 M7 J2 t- B3 O" {: V8 |/ |
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。! l5 N3 `& |' e) Y; i' B) w
* B/ v1 Q8 W% n' d; l9 S
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
    半小时前
  • 签到天数: 3083 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
    % _$ R7 }' O4 p, x' p" \  e"老尼姑"是啥?
    * \+ K8 p9 j5 X. W6 t# D, {/ Y
    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
    ! R! m/ w7 o- t: R! x# }: p9 ^! c- S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。 ...

    2 u+ l( ]. ^7 [( x' h  W% Y& L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
    无聊
    昨天 05:06
  • 签到天数: 2881 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 6 D0 g/ a7 p& G. R9 G! S1 q2 ^
      ?  v: e, {7 M. J; ^0 p8 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
    半小时前
  • 签到天数: 3083 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 16:50
    " o8 ^+ _; [+ `. c; k" h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 ...

    4 U" a# x% }  s: D/ g. E* V4 p1 a7 Y, L- e5 @! G9 |1 z/ o$ g
    伺服机构呗: V: c6 }- L% k- e6 A" f8 V
    还是有更简单的办法?3 `% N& g$ K$ A5 ^0 t6 _4 `
    6 t8 K) i1 l5 w# |# @* c' a7 f
    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
    ( {  o) q) H* U' m1 ?9 Y1 N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 ...
    ; i/ N: b: l' s5 j, S
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    7 z* n- M: y! f5 O) o8 x3 d$ P% ?
    # q' Q: Y8 x" z3 [5 i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:: F3 G! H. s$ E' @" P1 D. a- l$ 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。
      ?+ t* o5 ?: J8 |" P---
    ( z' M: T* H# w什么叫 榨干一滴水的势能?; X7 H" Z$ i" a7 V/ B% z  Y: z
    22个梯级电站,30吉瓦。一滴水要用来发22次电。
    6 G3 y, Z' @! w5 C- 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。
    : k5 Z& ~+ D. W3 i" [: y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
    ( s. m$ S4 g8 I/ j

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    油墨: 5.0 油菜: 5.0
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    伙呆了: 5.0
    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
    " d& n* e& t/ h3 d; f
    老财迷 发表于 2023-6-27 09:021 c. j# Z( c% F: @. V8 e
    补充一下,100吉瓦里的组成:
    1 _, {! i3 {* ~+ 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 ...

    , v1 {, W) R! |7 J* l3 u$ s0 q' H+ 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!
      X; Y7 i! B: G# y
    : {) x) V- K; [6 x* g+ L: y$ C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
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  • TA的每日心情
    无聊
    昨天 05:06
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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 21:155 d) q( d( P5 t3 h5 S; v8 F3 k( Q& _
    伺服机构呗
    3 i! i* y  j6 A( J; D还是有更简单的办法?
    8 M" `  z0 d7 R& z. N
    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
    无聊
    昨天 05:06
  • 签到天数: 2881 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' c+ h' o* @/ t) U% z3 W$ c( z
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。  h8 M6 }. s8 x' L8 m
    ) O) `1 C- x+ `
    自动对准太阳不难,但是无动力的被动对准?这个想不出来。 ...
    5 F# y' W5 ^$ K5 z, o
    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
    0 d. |: p. L) G! `. x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

    6 Z# d# y3 l$ C& Q3 j: }3 _* h不是怕“浪费电”嘛/ N2 n5 E! K; z
    + U5 k, {1 A  {8 Y4 Z
    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
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    [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% |, b, F4 ?0 d: Y0 \# R
    不是怕“浪费电”嘛
    / y: {( @3 ~1 i7 g# m3 U5 |, |, F# M2 |* l( ], M( D9 k* 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。 ...
    1 N1 W. q6 ~! V/ ]# J
    能不基于电与芯片,全靠双金属片与机械操作就完美了。
    ! u0 l# D2 Y% {  Q8 l" ~0 G
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  • TA的每日心情
    奋斗
    昨天 00:22
  • 签到天数: 1349 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$ S6 e, |1 v5 G. i( j
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。9 _4 I4 \8 P7 ~( x% G( `
    - n3 Q* n1 b3 ?; p/ `1 M  y# p
    自动对准太阳不难,但是无动力的被动对准?这个想不出来。 ...

    ' [. V1 M4 Q: c8 N" n, J: [学学向日葵?
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  • TA的每日心情
    奋斗
    昨天 04:08
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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

    ! @" y% D: M( Z8 _2 S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
    8 b: ^, ~4 U8 q! V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。 ...
    8 e6 ?% [9 {5 C7 G

    " U* Q3 u" k3 Q% n. s; I恐怕没那么容易。& o* k: L/ l' ^( R$ u  b% `- B
    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。% X6 Q% l/ m) C* V' ~
    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?( T# F& C6 y6 f. k$ P: \
    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 09:344 w- ~+ b0 C4 v' Y9 \# h
    恐怕没那么容易。
    ) o* u4 {/ K# ~/ T# C7 d. 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 ...
    . G) S; j# [$ X* W; G  z& 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。

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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- ?0 b3 T0 _6 u4 Y  h9 ]
    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 ...
    + e5 G5 s- L* l' H7 E% l8 s
    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。
      q  O& k$ W7 J; K6 x4 J5 w3 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。& e- x2 U) S. t7 k

    4 g% z! d3 b7 p9 M/ V) N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。

    点评

    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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