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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
6 k9 @9 l3 m9 L) {+ ]' w" l3 ]! g) R. F2 U7 b/ x: ^  M4 x
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?' d/ [* A; a9 M' |% n' L8 x
) M% `: ?" Z$ S' s3 a8 j, d
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。
, m) p* Y9 l$ n1 ~
( \) o! M: C5 r/ ~2 g( j2 _$ {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。" _. A8 k' |' {- W$ Y

: T( H6 T% d3 @- c" N, t8 |. l/ a) }2 G: ^
7 N6 l4 c$ n2 ^" v/ Y- ?
& y4 D( G; B4 d& [7 S
可以看到,水库的水位低于通常的水电站" A- q- n/ i6 q0 L' |" E9 d

" \. ~/ C. }! Q# p5 ]5 G
' e" W2 ]  ?* P( I2 Z4 ~" n4 C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
2 l4 k: y5 x4 f) P: S  T  X9 p# W
# K, o) g/ k1 s, D8 y7 d2 @6 U0 G) d' |* s8 q
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?/ D$ _! C( q$ J* r6 @) Y

8 P6 p: O9 _9 _  n: @+ K但最厉害的是水光互补。
* n; G/ y( k% l4 s
4 b( p2 h; B# Q4 ?$ X8 }% w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。
7 l3 I* N7 o: N4 f4 l$ x0 I! l3 r2 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。
9 r9 W% W# L/ V5 A' O
2 H: W2 q$ @7 v1 {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。0 e6 k% I0 w+ s, a
! ]5 Y# X& F) `- F! s
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。
1 N" Q5 h, L) q8 g, A, R: V  a
- Z! a( \) ~4 ]7 D) }! j4 k$ V2 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。
/ m, ~2 v2 Q7 [( g. X- E; g
( Y) y5 O) {$ [' Z8 k3 H0 {5 z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
    11 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 18:59, w+ R8 a! H& a- R: W2 G( P
    "老尼姑"是啥?
    % g7 y7 L0 o( r6 Q* 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
  • 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 21:28/ d+ s1 r' u) 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。 ...

    2 f$ N4 J& M( |) Y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
    9 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
    8 O. f! v7 v, [+ M" a+ C8 _% A  ^, n# R# 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
    11 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 16:50
    5 T5 l) ?( q( B! v" i/ Z1 P9 W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 ...

    9 X- j" A# {; N5 o0 s3 t# n+ u& t: Y" W; U6 _/ ]5 a  s/ D' ~; k( f
    伺服机构呗9 ?& `/ o% I, R
    还是有更简单的办法?. f. w0 q; i$ R+ ]- p5 q1 e; ^

    $ F2 U5 m( F: K% s: o求片片
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    该用户从未签到

    9#
     楼主| 发表于 2023-6-27 21:20:31 | 只看该作者
    testjhy 发表于 2023-6-27 02:502 s# V! ^' @, B( \
    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 ...

    & W7 f8 l# {# |4 ?: Z  Y2 v梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。1 @) W, s; g/ F6 ]+ P

    # {6 I2 c0 t3 @/ ~; }* e+ n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:; i5 U# ]: s; _: h$ P( c# 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。
    ) M, Q' i# b; Z; H$ g---) p& f" c: ?% X/ W
    什么叫 榨干一滴水的势能?
    * U8 V% K& f  f: c22个梯级电站,30吉瓦。一滴水要用来发22次电。  H* x3 i2 Z6 t- E. C* W# Y
    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。5 j7 Q- N/ A$ T. W) T
    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 f% n( Y! {/ z1 l

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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 / }6 t- D+ {) ?- J. L7 n
    老财迷 发表于 2023-6-27 09:02: u1 i0 l$ |. ~; O* X, J0 F. @" M$ o
    补充一下,100吉瓦里的组成:0 z0 a5 M* I! C, t$ ]
    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 ...

    * v8 ^6 L/ L7 ^! ~) d8 H- r4 U: `0 f
    ( J8 {/ k+ J. K2 s  l. o$ X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 x/ S+ ~  Q' A* M% G
    ; j" \1 u1 z& @7 g. d! u( X6 [
    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
    奋斗
    9 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
    3 }' U  J, o" B  E, H伺服机构呗
    + s, f, Z5 L( ?$ N还是有更简单的办法?

    & [; c: k0 [1 F/ L4 I" }" R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
    9 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 21:202 H- h: t. Y  M, v; s- O! ?
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    3 ^/ u. U& {/ ~- T) W1 l2 S7 q4 M, n
    自动对准太阳不难,但是无动力的被动对准?这个想不出来。 ...

    ( |. b# m' v/ R( s7 W, F2 b- e9 i0 g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 09:278 N3 d7 H) b: j- n5 X/ x" 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

    ! h8 N4 v/ e& h  b/ Y不是怕“浪费电”嘛! c' G$ Q5 u% N" V

    + w  }& q" N! H+ d4 N. I, u* l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
    % L; q7 i: H  u: d3 X5 k不是怕“浪费电”嘛( k/ g0 c# Q) d5 H, P# _4 |

    : g$ X6 R) J2 L8 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。 ...

    ) V* z2 [5 Q" O- _能不基于电与芯片,全靠双金属片与机械操作就完美了。
    1 M  b. o9 _( o. @6 a+ [7 y" v
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  • TA的每日心情
    奋斗
    昨天 00:13
  • 签到天数: 1370 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
    2 m9 s; ~) I7 X7 h9 k2 E' K梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。) d) b* E' o4 `) ~- y7 ~# @8 D( k

    ; ?4 \4 n2 Z( F. [7 _: d自动对准太阳不难,但是无动力的被动对准?这个想不出来。 ...
    9 L8 L/ g6 Q: H+ J1 m
    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

    : w7 l5 R; l7 Z: M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
    9 a& Y, h- }8 \' Z$ 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。 ...
    ; l, H, K/ I  u+ Y  h- W, I  P
    0 o* Y  m3 R8 c$ D' N) @
    恐怕没那么容易。6 u* t/ l& y9 N; z" ~
    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。: n7 |6 [/ z/ N
    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 ]& y& K% K  Y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" K9 C! z" f9 _. t9 E3 M4 U6 E5 I
    恐怕没那么容易。
    ) O2 R1 R: z/ |. [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 ...

    ' O4 ~4 Z+ ~7 p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 R6 M6 n- h: c: {% N8 u2 p/ d
    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 ...

    & w2 w9 i. u. Y# V; T% S' q* Q  N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。$ |! q9 C1 ]& F4 k+ I- o: g
      h/ o, U* B2 N. q7 z
    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。; x# Y1 `2 e! B% A8 w7 A
    4 y" J# H+ z8 J5 m
    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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