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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 " s/ q* I; T- I+ J! P

6 J( s! w0 o) n) W& x( v6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?5 w" |: s7 O# Z; q! z! ~6 z- x
* a! S! G2 e5 [5 i4 F
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。8 @0 v, O; k' s# C

! U7 e: J; z* _! \* ]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。
( S+ g; m. b$ L7 R0 z
% f0 T/ Y1 f1 E! R4 I0 [% H/ R% K) o3 \

$ P, s% A: Q0 `. ?* P/ w" u6 m
可以看到,水库的水位低于通常的水电站* d1 h2 w5 v3 P( C, p

/ J* e/ Q- |# l& `: }, O( u6 u- W$ r1 F7 |
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
0 \& J& u7 J& I- Q) B+ }) H
+ o9 e7 n1 E, x7 u3 k: d5 ^! s- ?9 A0 q) f5 ]. F7 B
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?
; \& Z( o% Z0 \2 \. Z! ~( h5 Y' X! K7 k( {" f
但最厉害的是水光互补。) o) ?; i/ O1 K( Z/ L
* b! t/ B) k7 R
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。& w$ p" r4 r3 U" d
: u) g* N' ]" {5 |7 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。
) @5 m' Y, e) K! L( `2 i, b! }
; _. c& ^' B' G0 j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。$ D( {0 G2 k- Q# w/ d. D' x

' \0 c/ T) P. T- v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。( G4 a8 G7 ^( {2 b
0 h# k2 h* E+ H
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。
- l' ?  a- x+ F7 V! T2 N" j
* P' ~4 O6 V* k" |7 w: r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: 3301 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
    " y; L) D  Y, l( `3 Y2 N* {: H"老尼姑"是啥?
      w5 `8 V. D0 k; 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 21:285 l" u9 x. _7 q# b
    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。 ...

      x+ j6 W/ u- U9 ^% N$ 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
    慵懒
    6 小时前
  • 签到天数: 3103 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 - W7 g, [; n& d! g: n. [0 i2 q
    3 f/ Q% E/ O. 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
    13 小时前
  • 签到天数: 3301 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% o& T; e" r8 I: Q
    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 ...
    " u# s# l) r0 x7 l4 H, a
    ' n2 E1 x* z4 f: G( H
    伺服机构呗0 j% l' l/ l" T# e
    还是有更简单的办法?3 s9 F" m; [: {5 h' n
    ! K. K4 j! Z# G7 N$ ?* }
    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 02:50: P2 C5 T/ |7 v) E' m
    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 ?' _! s+ v. `' e# [* @: }6 X2 P
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。- w% P7 w7 C. W8 Q8 h( ~- K

    / ]- I) a( 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:
    / j' ]/ D+ c6 W* ~# 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。+ \, a# ^8 h' L
    ---
    4 `2 n( \6 [1 @# l& `2 ^& T. @什么叫 榨干一滴水的势能?
    " M7 @6 N1 v' `% w, `" T22个梯级电站,30吉瓦。一滴水要用来发22次电。
    * z3 F) [6 f6 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。; ~. v) u: T* z3 R+ F, ]
    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6 k7 o# ]3 g3 l3 m- G/ B" Y# }, R

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    油墨: 5.0 油菜: 5.0
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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
    + z0 H( g; Z# U& R6 W$ e
    老财迷 发表于 2023-6-27 09:02  W/ c/ m: @: h2 B, {
    补充一下,100吉瓦里的组成:
    ) X. O, p& A4 _6 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 ...

    4 R  ~- Z9 m4 C) W3 c. B  g: P! ^& E' X$ k
    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!1 Y; @* Q1 _. ^& ?. J

    1 X% h  M" x  u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
    慵懒
    6 小时前
  • 签到天数: 3103 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
    7 y3 R: M: }3 \) @" u8 {伺服机构呗8 V3 i7 t$ j7 m4 L% U* v
    还是有更简单的办法?
    * a0 |2 [: ?) J- J1 ^
    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
    慵懒
    6 小时前
  • 签到天数: 3103 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
    " C4 R9 W. W  y( S# ]梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    ! J9 E1 _# }8 o/ K+ I: C/ l( O+ {# I! y. _1 u4 h% H2 J/ k
    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 l' c" [$ o* r, @
    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 09:270 s( o) w" Q' `8 }1 d, {# _* S0 P
    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

    5 P- m3 r# L7 C" G/ l不是怕“浪费电”嘛
    2 f* w0 h! J" ]8 S" a
    $ F6 b5 r) @  o- {! s! _3 k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
    : `( o) X) V5 Q" `/ y不是怕“浪费电”嘛2 G% Y+ V- q6 p- A, r, A

    ' w2 O6 H  x. A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。 ...
      D$ u$ z8 K7 l$ R
    能不基于电与芯片,全靠双金属片与机械操作就完美了。 / D9 w" W/ d0 x
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  • TA的每日心情
    奋斗
    昨天 07:00
  • 签到天数: 1559 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$ R  z& X% C2 B4 N
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    - t" I9 V" }. P# L! @: t: N" K& ~. {; h1 f- 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。 ...

    8 M/ Z! A9 F9 Z5 l* {学学向日葵?
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  • TA的每日心情

    7 天前
  • 签到天数: 1984 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
      _0 O, w/ H# Q/ K" P
    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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    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
    5 [8 ^, X' B; {* D" S$ 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。 ...

    5 R- [5 \! G. D& X0 b9 r! B4 z' M$ B) w8 Q# a6 B
    恐怕没那么容易。
    ; A% S: w# A" L9 E4 r7 M0 W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/ h& u$ P# a( s2 }7 C$ B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?
    * q( A  `& R) ?( M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 09:340 k2 I0 x5 k' X3 K" N
    恐怕没那么容易。
    ) K" r/ f3 I( j4 D5 _. H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 ...

    ; B: y4 Z1 m  l' Z; H3 y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
    2 V( E  h6 N' }8 _( z& F3 v3 a7 G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 ...

    ; L$ B+ B% v, D3 M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。4 U: f% N9 I1 o. g
    ! U7 K% A$ p# k- c% _" S9 L9 h
    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。( ?5 u4 z7 Q1 z/ W  u. a
    ! E- i0 m$ ?/ A) @4 k  h5 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: 5.0 涨姿势: 5.0
    给力: 5 涨姿势: 5
      发表于 2023-6-30 11:22

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