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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
/ B4 z$ x( ?0 @4 C3 g7 R7 G  Q. b1 V5 k* h" U+ @6 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?
$ l" d7 g' q# v# Y# E
9 u1 X  f" g- r0 G+ ~. g3 `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。
2 o/ n3 `1 z( M* ], n3 [8 a+ ?  y9 B8 r* 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。5 T5 p1 i6 z- Q+ T/ t* @

& b7 Z& D/ x& }4 f) k. X1 V& I- ]- Q- ^1 `7 @

  m; s+ [5 s, {$ p; |& E" [3 ^. S( M
1 c/ b, Y/ W1 R- x5 @可以看到,水库的水位低于通常的水电站; j9 k2 O3 N2 R9 r
2 ~0 F6 G. X6 S3 |# [8 A! ], |

; b, n9 v& I* p4 @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 f% F0 r% E$ `2 C8 L

0 x6 M2 H- Q/ t- v7 Q. `" H% Z- H  l) u9 {! Q* p- e0 k0 ~- n
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?
/ ^3 @8 E- C9 i1 w9 a2 E# r# S% _, ]
但最厉害的是水光互补。# y) \/ k2 D8 e2 ~
6 K' Y8 A. 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。
2 x+ {) h0 N- i; J) x& T2 ]
4 S0 q, j$ `6 d4 u' c" \+ N1 D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。- x* l! x' p  q0 S, I

* M* H$ \) h  Y8 K  O) {2 i6 a; p) H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。
1 [/ `2 i* ]/ R( e8 ?6 O5 F6 i8 y6 B  |6 j  q$ 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。
! [6 s" V9 `/ o2 P4 r/ _
' r2 L4 t( }  [. U1 P' z) m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。+ H9 d* m" k0 t" h, q, D! n7 g. T
# a" j5 m6 |) U: l" t
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
    昨天 01:04
  • 签到天数: 3185 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: j8 L4 o4 K4 I3 Y) I
    "老尼姑"是啥?

    ! E! H' [! `' L' A; b7 M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
    / b$ U" h7 ^% v! W1 U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。 ...
    7 p& s3 I0 V4 Y5 x0 S4 g
    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
    19 小时前
  • 签到天数: 2991 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
    , e- l& J3 F" X0 L- c7 u% E4 Y  U- b) ?1 n3 z/ L
    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
    昨天 01:04
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    [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 l5 {% }- w; j) u9 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 ...

    - M2 y8 w0 [( k0 q" i! c
    7 h' G) i% c5 z$ ]2 H伺服机构呗. E4 F+ V6 Z0 W
    还是有更简单的办法?$ i5 @. O0 a0 T. x" Z

    8 E# \4 I! {& D; {6 g! 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
    / @7 `$ W1 g* @) @, a7 E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 R0 O/ O/ V梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。$ v2 a# F9 j0 a8 p- l6 I$ f( M

    9 r3 D2 Y4 I7 V' h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:2 G# B( b" L$ ~7 Y  w$ S) 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。
    6 Y( l8 B% a& N* J0 @$ c9 P0 U1 V+ F---
    4 V* ?" m& z* g4 A什么叫 榨干一滴水的势能?
    2 J3 @# m- ], |8 f0 e7 _( S22个梯级电站,30吉瓦。一滴水要用来发22次电。1 I  B' |7 L# U5 C; s2 T* ]" A& Z
    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。
    # p1 W* f- T5 I- ]6 E" s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 ], K9 h" v

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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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    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
    . C, H( p' ]+ n
    老财迷 发表于 2023-6-27 09:02
    3 ]1 x, z- L" ?2 _补充一下,100吉瓦里的组成:# m% k1 ~. i7 D
    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 ...
    8 I; j2 b& @4 K- u

    , N3 t* \* N2 l9 h* F8 K" a" E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!+ D" T2 g. Y( ]8 \. U, x- Q! }

    ( k9 A: v0 O+ v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
    19 小时前
  • 签到天数: 2991 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
    ' X% C: Q4 }6 Z伺服机构呗
    ' i9 l# o4 Z; d- t: C还是有更简单的办法?
    5 z. Q' i7 x1 c9 Q5 _  u
    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
    19 小时前
  • 签到天数: 2991 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- m( h; p8 F; c: [( {/ @' t' ?
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    8 |8 }8 [5 s4 Y8 k! ]! E4 f6 S* T. `7 {2 [* `/ ]/ D, w0 u
    自动对准太阳不难,但是无动力的被动对准?这个想不出来。 ...
    / N" C: W: i9 v4 c& Z% D
    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# U+ P% A$ W, m8 x7 p4 _
    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
    2 F! [  Y% ]/ y# i5 _6 v: ^
    不是怕“浪费电”嘛8 B9 E( q) i% B

      }% B9 c1 o* X. ?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; {  w9 O* }7 M不是怕“浪费电”嘛4 R: ]9 f& H  U' @. B+ R. w, f
    * I2 g2 B9 S0 |$ w! X7 H/ q) @
    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。 ...
    ; ^; C! I: G, C3 J5 u8 I/ c  w
    能不基于电与芯片,全靠双金属片与机械操作就完美了。
    $ ^; z( \5 y* T4 M
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  • TA的每日心情
    擦汗
    19 小时前
  • 签到天数: 1458 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 21:205 Q8 s3 B7 _8 l' v* E1 N  J! ]
    梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    9 a  B# S! o, R
    " Z/ t* _2 d: W# t7 c- 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。 ...

    ! A* U* j$ l0 p: Q) A4 }( I& Q+ p4 V学学向日葵?
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  • TA的每日心情
    奋斗
    昨天 03:29
  • 签到天数: 1932 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

    ( W9 A5 v" j. o  P, y! L. 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
    " W7 z( X' u+ @( l% K( [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。 ...
    " ^6 {4 ?1 O) B6 F1 }& h1 l7 V
    ) z: k: a! ~; _$ w* V
    恐怕没那么容易。
    ! y; H; F. a% D7 C1 \" I) N9 J9 t- V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。- \) e( n1 g8 @0 f; l
    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?
    / p! h: P, W! C7 g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
    6 `6 h4 Y, D- n% E+ v恐怕没那么容易。
    : a  q, z) f1 Z3 R' P! u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 ...

    $ n0 }8 ?/ q  A2 n7 e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
      b( |2 s# J% ?. d( @7 A1 l% 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 ...

    , d  G4 U( B& B6 v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 z( b1 j& T6 Q" d  z3 A- @7 V8 g0 X/ C; _1 x
    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。
    * b8 y+ `  g/ C( ~# B, C" }; G  |
    ) k' ~8 z, L6 _9 ?% _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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