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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 . M) b( _* ^- E; p# a
3 |3 ~& J) a, H( j+ _7 ^. @
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?
" Q  v- Y5 z: M% {( L+ _- s- w: D) B
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。6 Z, x2 P  T$ ]- @; U
; |) C! D  M6 D: G9 m
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。
) Q! v  {: ?; b3 f( l/ j/ i) J0 X' G8 P9 [0 P1 L+ B

; d3 H/ Y( N7 T1 z' r9 v" ?( S- d+ r2 o/ B% }: D3 |
- c% T$ ~  J; ~+ p, n, A- k0 X
可以看到,水库的水位低于通常的水电站7 W( n5 @1 \7 A1 A8 X- X. X0 g! |3 F

6 o3 t' S% y9 T6 ]) O* x; u0 p% b- m) v
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+ o6 \' F7 O+ C% L  `, z5 M
# W: K9 n0 |& }0 }1 L& y) p1 J4 h/ y

+ w5 p7 t! p1 e( k) x9 U7 X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?  o! m* i) v/ z
( m; ^  w& ~. }* J$ O# p$ c  R
但最厉害的是水光互补。1 u* b9 H# W( ~, k3 b0 }2 C

0 p3 i* {0 @, |9 N5 x% Z$ N: e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。- o1 s& T  z/ g; S% B, }
# q/ ]& D& w( ~! C* g7 b, ~
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。
) F, W+ R% X5 L5 c. Q5 T
; ?& E. _7 _+ q7 J5 p3 m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, y- C2 }3 |7 s  f& A* c2 M2 Z* H  ?
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。
; r& r: s. z& K) K1 W4 n8 X' [6 j% ?1 P" v+ N) \4 z
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。- n+ p1 u9 h0 N2 z4 ?/ K: a
1 q% j( a' Q7 Y/ g
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
    13 小时前
  • 签到天数: 3278 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, l: ?; D2 w. ^9 w! m( |
    "老尼姑"是啥?

    ) U! f$ a9 v; @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# v( r1 V7 d2 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。 ...
    ' x5 @% V, q8 Y1 h
    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

    6 小时前
  • 签到天数: 3085 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 9 U5 D9 Z+ Y3 S' J
    5 X4 n8 V" I. n( 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
    13 小时前
  • 签到天数: 3278 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' n+ q4 o0 w$ m' [/ ^$ k
    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 ...
    8 J( m% K0 W# o% E" v7 {

      @2 {3 T! ?' m0 X伺服机构呗
    % u: Q; L* ^( Q* Q7 e还是有更简单的办法?
    5 \. F7 q! Y0 @6 A' Y; v7 k
    / `9 W2 L9 l! x) E7 h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 02:509 W$ o6 }7 m9 z
    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 ...

    . H! o# N( G) N/ K6 V梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    , x5 F, h( B* {  Y+ \) y
    + N0 |& s/ @" B- b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:
    3 b$ t# q* Q/ P2 L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。8 Q" j! t5 H: Z: x) R- V9 p3 P
    ---1 q' y( f' K6 J+ ^4 V
    什么叫 榨干一滴水的势能?3 k: @6 U% c( M/ o
    22个梯级电站,30吉瓦。一滴水要用来发22次电。* I  h) u0 w- L& A
    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。$ k8 \# T0 B, K! X% _* r
    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5 d( Y) e' Z* G, G1 g

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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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    该用户从未签到

    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 , J" s' R# a' T- P
    老财迷 发表于 2023-6-27 09:02
    6 b+ S  q9 o% ]2 {* T补充一下,100吉瓦里的组成:
    # s9 I( Q5 R5 }. C3 y& A1 {. 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 ...
    6 T' `. H9 c9 q

    9 \6 k5 r' _" B5 ]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!
    + @9 c+ h. i. ]3 V3 f4 o; U5 A0 s) C& V* Y" y
    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

    6 小时前
  • 签到天数: 3085 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& I5 K1 Q5 I4 q9 p6 ~& v
    伺服机构呗
    / O4 i" x! W, |7 Z2 p$ S8 N+ [还是有更简单的办法?

    & A# q3 N* O  H! v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

    6 小时前
  • 签到天数: 3085 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
    1 A" ^4 H. p/ r) Z/ d梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。$ |6 r7 ?2 H2 \& v
    * l6 g6 \3 b, b8 P* {; 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。 ...

    + X- ^) O1 `, e& ?5 B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 09:276 V* l. P' Z6 c& d) V! F
    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

    ( U! C: c/ y2 g4 ]8 U6 }! f不是怕“浪费电”嘛
    % U  Z7 a) `# I7 |( g; ]
    ( [, W% c0 z/ e3 ^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
    7 L1 a; m& J. Z1 ^. p! @) t不是怕“浪费电”嘛2 f6 K1 n0 c, [/ {) o! @
    0 O; N0 m9 T0 l4 ~& e
    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。 ...
    5 K0 i' N1 S  _* a" `- j; f
    能不基于电与芯片,全靠双金属片与机械操作就完美了。
    ! s0 y7 `! R2 A% |" U3 v0 U) H
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  • TA的每日心情
    奋斗
    7 小时前
  • 签到天数: 1541 天

    [LV.Master]无

    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
    " n' ~) R+ V/ H! N梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。5 v$ f! d$ x- e( `) m  Y
      i8 p# c  T; e7 b
    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 o; W; p- O! E$ W) X
    学学向日葵?
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  • TA的每日心情
    慵懒
    昨天 00:25
  • 签到天数: 1977 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
    6 I, b1 t7 u) w- V: R
    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" k# E' j0 s( x$ }
    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( ^( u3 i9 d( f4 n% J2 z" X  A, e$ p7 H
    恐怕没那么容易。, }0 N1 H) h$ A! j5 P
    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。
    " t5 E# K# M1 ~9 J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?' `; }7 b! w' T2 `: i: N
    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 09:34- o  @# {9 W" X5 w
    恐怕没那么容易。' l, V! m6 K! q5 y) F: D" f
    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 ...

    , }/ R2 `7 C- B6 g3 o4 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 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$ v. D. |0 _7 J
    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% Q5 Q; d, i6 |& p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。
    % q0 L0 q$ y0 q$ Q( t
    4 ]- f& `: d! s/ X! I8 ?, \7 ^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。% \2 E! h. m& {# j
    . ^7 O3 U/ g, v1 W+ v1 R
    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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