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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$ E( E0 E- W% e4 A0 W
! }) h" ~- \# x, J2 ?" p4 s. O
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?1 k9 S$ Y, o, j5 a

9 g  w5 z7 t; }( x: L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。! H/ E* X; c/ B8 u% l

+ S' D& K, y9 g  l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。& Z5 O% `8 e, y7 o
! q/ G# r7 c. C% Z& L0 `: i

2 i, [: e$ V/ l6 [1 b3 E* k! [
7 r1 E: r: y) K, b* s/ A  m
! z7 h( y0 r, G# l# |- x$ C9 ]3 q! _可以看到,水库的水位低于通常的水电站) i9 e! ?; n# C, n% F9 z

  d2 e( Z7 r# T, b
$ ~1 }0 y: ?! G8 J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
! H9 Z: c- v6 s& r/ |# `# h( `- E7 l1 y& b
: r0 I- Y% e; r4 U) h
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?
; e5 g/ ^8 Q7 a3 C9 c; @0 {% a
/ p2 t  ~" x( ?7 v但最厉害的是水光互补。: d" Q' D' x6 l  c
9 \, W: O3 R! r* d. G: M
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。
/ T- p5 \9 T' `8 C
" v0 v, ]  X& ^2 K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。, Y( s7 Y! H" A& L8 }

3 w8 V4 k7 u8 `  k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。
, i: O8 \1 u7 s4 f! E0 _# P' D
. |' b7 W5 |/ V8 K- W4 W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。
& M5 O- x, o3 I, B# z
, q( W' d5 e# l, G+ n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。3 B$ G( r- ~1 g/ ?8 v

, ~% l- u& t: G: w. y- M7 ?8 T/ w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
    1 小时前
  • 签到天数: 3165 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; @: v* D: d. c* C
    "老尼姑"是啥?
      ~/ q' f3 g9 N) T6 d6 L$ 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
    % H. l; y9 L3 N2 C) \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。 ...
    " t7 J0 H$ R) J4 ?
    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
    难过
    昨天 05:53
  • 签到天数: 2968 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
    ) [" a# \/ e- D3 ?: L2 z. R8 H9 n, G+ U2 _0 Y
    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
    1 小时前
  • 签到天数: 3165 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
    " z( i, F6 ~$ [+ 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 ...

      E; W3 i# N0 e5 \8 L9 e' M# e7 X% l" ~
    伺服机构呗+ ~% a1 A8 p( B# |7 w% E1 e
    还是有更简单的办法?
    6 _6 ^3 s1 {. L/ ^7 R' ]6 _1 z$ [# I7 C
    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
    0 T1 }% n9 x+ w% Q' p" A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 ...

    " P2 g0 v4 p2 a梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    4 R+ x7 \+ Q8 b* K' L% M& g
      t+ u- R3 f% b9 C* p- X. l) f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:$ e, Q. o6 W& l) I1 W7 I
    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。
    ! k2 E! _* ^, F8 t---
    ' j1 M1 ?2 L/ s0 e1 O什么叫 榨干一滴水的势能?/ X! M& V! h& y6 A$ }
    22个梯级电站,30吉瓦。一滴水要用来发22次电。
    / D+ v8 i& |! n  k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。; h" B( ?- M' y9 [  K/ Q
    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 w. v6 A+ j' ~& G

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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
    6 S5 `$ g* v* }; F( J9 u7 n1 [' @
    老财迷 发表于 2023-6-27 09:024 c* O1 k0 E6 F6 \  H6 j
    补充一下,100吉瓦里的组成:
    % a$ [/ S& ~9 A6 Z$ u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 ...
    7 N1 A* u4 J* Y4 ^% H  J4 a

    - a) R( z( p7 I, f6 P  W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!
    . I- ^' A2 B, t( k: c5 J* G
    # R3 e/ M# C' p7 m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
    难过
    昨天 05:53
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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 21:15
    $ c8 }" u1 W  S; H8 j伺服机构呗" i: }/ s7 K3 t! F8 l& ]
    还是有更简单的办法?
    ) V4 a5 R% q  s8 ?9 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
    难过
    昨天 05:53
  • 签到天数: 2968 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
    : d; t' i6 T+ P. w1 W梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    ( ^0 m0 |6 g  [0 O  X3 y$ i7 w8 |' P/ 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。 ...

    . Y( d1 s& `. ~# L- ^) X8 I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: s$ A, A  C8 z7 v9 m
    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 T+ d4 x4 X$ Y& R
    不是怕“浪费电”嘛* ]/ m  X; n3 h6 f  y1 ]( m
    % f& X& [* R. C/ ]
    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
    9 ]: j/ i# e+ |& x1 }% }不是怕“浪费电”嘛2 S; }* Y# v: s3 H

    ' t- ]" A& m1 A& ^6 P" w/ A4 F9 \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。 ...

    8 A  m! S# p) b3 ~% U) X* T+ m+ I能不基于电与芯片,全靠双金属片与机械操作就完美了。
    7 ^2 T5 @2 U/ P) q' w
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  • TA的每日心情
    奋斗
    昨天 02:45
  • 签到天数: 1433 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
    9 a/ D) T/ G' Q7 g梯级电站,对哦,怎么没有想到这一点。
    # R0 }5 F! O+ O3 Q! |' r3 Y, _6 o
    & m( ]! ?0 h4 x6 |1 Z0 D  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。 ...

    # R+ k& z, U2 N, M( k# R; w$ ]4 t' F; Z学学向日葵?
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  • TA的每日心情
    擦汗
    5 天前
  • 签到天数: 1922 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

    ( i- Y; K* d5 b2 `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 11:286 A  ~, b4 ^' E- 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。 ...
    / J, q; z: Y0 g& r" z

    % A! t5 c0 w+ D+ n恐怕没那么容易。; |) d" Y& k, [6 m
    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。8 n. }& N; U! H$ h" K
    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?( i9 v( M4 |' \6 P; g  i
    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
      p: e* v% d: q% g+ c; j  ^恐怕没那么容易。5 X$ I/ }2 R! |' Q
    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 ...
    ' g6 L. F' ]$ m/ Q% E9 ^: v3 P0 K
    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 11:120 D' i& S" \+ E" ]8 ?) b
    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 ...

    2 i; Z0 w+ Q! ]4 g7 }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。
      z$ j: r$ U1 n6 f' Q  Z3 w
    / t* ~7 i7 C! q5 n0 R$ E  C6 a. 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。
    / M; z8 T* E7 c: a+ m
    8 j! K& \" G0 y; c0 I4 d% l' i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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