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4650米“追風(fēng)”,為雪域高原帶來(lái)溫暖
?文:《風(fēng)能》雜志 王芳??“風(fēng)”從高原起:破解能源困局
那曲,藏語(yǔ)意為“黑河”,平均海拔在4500m以上,是我國(guó)海拔最高的地級(jí)市,年平均氣溫低于0℃,冬季漫長(zhǎng)嚴(yán)寒,朔風(fēng)凜冽,巖壁上盡是其蝕刻的“浮雕”,風(fēng)能技術(shù)可開(kāi)發(fā)量達(dá)3724萬(wàn)kW。
“以前,冬天經(jīng)常停電,燒牛糞取暖是常態(tài),電暖器根本不敢開(kāi)。”歐瑪亭嘎村村民塔培回憶道。這個(gè)困境在冬季尤為突出?光伏發(fā)電受限于短日照,水電因河道結(jié)冰而減產(chǎn),導(dǎo)致那曲長(zhǎng)期面臨“夏盈冬缺、晝盈夜缺”的電力供應(yīng)格局。
這一局面在2023年被打破。國(guó)家能源集團(tuán)西藏公司僅用253天,便在那曲建成了總裝機(jī)10萬(wàn)kW的歐瑪亭嘎風(fēng)電場(chǎng)。這座建成時(shí)便創(chuàng)下世界超高海拔地區(qū)單機(jī)容量最大、裝機(jī)規(guī)模最大紀(jì)錄的風(fēng)電項(xiàng)目,年發(fā)電量達(dá)2億kWh,全部用于內(nèi)需保供,可滿足23萬(wàn)人的用電需求。
那曲風(fēng)電項(xiàng)目作為2023年保供項(xiàng)目,西藏自治區(qū)政府主管部門要求當(dāng)年必須建成投產(chǎn)。項(xiàng)目面臨著前期進(jìn)場(chǎng)急、可利用施工期短、基礎(chǔ)澆筑難、施工吊裝險(xiǎn)、并網(wǎng)任務(wù)重等五大難題。國(guó)家能源集團(tuán)西藏公司在那曲市相關(guān)部門的支持下,僅用短短10天便組織完成了高原機(jī)型初選、風(fēng)能資源預(yù)評(píng)、風(fēng)電場(chǎng)工程匡算等技術(shù)準(zhǔn)備,選定了風(fēng)電場(chǎng)址。項(xiàng)目核準(zhǔn)后,前期階段項(xiàng)目負(fù)責(zé)人帶頭走訪,一家家做工作,憑著牦牛般的韌勁,順利取得項(xiàng)目用地批文。
“由于那曲風(fēng)電項(xiàng)目地處高寒地區(qū),各種技術(shù)難題層出不窮。氣溫低、溫差大,導(dǎo)致混凝土澆筑難度極高。我們積極開(kāi)展試驗(yàn),堅(jiān)守現(xiàn)場(chǎng)觀察并和施工方討論解決方案,最終設(shè)計(jì)了服役性能較好、造價(jià)較低的混凝土合理配比,既保證了混凝土澆筑質(zhì)量壽命,還節(jié)約了成本。”國(guó)家能源集團(tuán)西藏公司那曲分公司工程建設(shè)部負(fù)責(zé)人田江偉向《風(fēng)能》講述了當(dāng)年建設(shè)時(shí)期的情景。在吊裝環(huán)節(jié),建設(shè)施工團(tuán)隊(duì)克服了高原缺氧、雨加冰雹等惡劣天氣的影響,僅用3個(gè)多月即完成25臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的吊裝工作。2024年1月1日,項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)全容量并網(wǎng)發(fā)電。
東方電氣風(fēng)電股份有限公司項(xiàng)目管理部西南區(qū)域總監(jiān)蔡文韜向《風(fēng)能》介紹,針對(duì)高海拔地區(qū)特點(diǎn),項(xiàng)目采用25臺(tái)由東方電氣自主研制的DEW-D4000-172型永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組,風(fēng)輪直徑達(dá)172m,輪轂高度為100m,掃風(fēng)面積相當(dāng)于3.3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)。即使在空氣密度僅為平原50%~60%的高海拔環(huán)境下,這些風(fēng)電機(jī)組仍能穩(wěn)定運(yùn)行,機(jī)組平均可利用率高達(dá)99.6%。
“高原的風(fēng)曾被認(rèn)為‘有氣無(wú)力’,但通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新,我們讓它在嚴(yán)苛環(huán)境下依然高效發(fā)電。”東方電氣風(fēng)電研究設(shè)計(jì)院副主任工程師楊奎濱表示,團(tuán)隊(duì)針對(duì)超高海拔環(huán)境下的“高原反應(yīng)”?空氣密度低導(dǎo)致機(jī)組失速、低氣壓影響電氣絕緣性能、強(qiáng)紫外線加速部件老化等問(wèn)題,進(jìn)行了系統(tǒng)性攻關(guān)。直驅(qū)技術(shù)省去齒輪箱環(huán)節(jié),減少能量損失,更適合低空氣密度環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí),簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu),進(jìn)而降低了故障率,更好地適應(yīng)了高原運(yùn)維條件。
此外,東方電氣還進(jìn)行了一系列的技術(shù)優(yōu)化,通過(guò)葉片增功技術(shù)、電氣系統(tǒng)升級(jí)、穩(wěn)定性控制技術(shù)、智能失速檢測(cè)系統(tǒng)和湍流預(yù)測(cè)技術(shù)等,確保機(jī)組在極端環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行。
“綠”染草原:生態(tài)與發(fā)展的平衡術(shù)
在牧區(qū),草地是牧民的生命線。在風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)初期,如何說(shuō)服牧民“借地”成為難題。26歲的藏族工程師白瑪多吉主動(dòng)擔(dān)起協(xié)調(diào)工作。這位畢業(yè)于林芝農(nóng)牧學(xué)院的水利工程專業(yè)人員,曾在青海大柴旦被戈壁灘上的大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)所震撼,決心為西藏風(fēng)電規(guī)模化開(kāi)發(fā)貢獻(xiàn)力量。他走村入戶,向村民解釋風(fēng)電的環(huán)保效益:“我們剝離草皮,定期養(yǎng)護(hù),完工后再鋪回去,草很快就能長(zhǎng)回來(lái)。”同時(shí),業(yè)主方承諾提供臨時(shí)用地補(bǔ)償,鼓勵(lì)村民參與建設(shè)。
為最大限度減少生態(tài)影響,建設(shè)團(tuán)隊(duì)克服高寒缺氧等困難,嚴(yán)格執(zhí)行草皮剝離養(yǎng)護(hù)制度?每塊草皮連根帶土保留30cm厚度,就近平鋪存放,避免轉(zhuǎn)運(yùn)損傷。臨時(shí)堆放的草皮由專人養(yǎng)護(hù),防止車輛碾壓和牛羊啃食,定期灑水施肥。復(fù)墾階段,團(tuán)隊(duì)與地方農(nóng)科院合作,引入青海高原植被恢復(fù)經(jīng)驗(yàn),建立恢復(fù)示范點(diǎn)。經(jīng)過(guò)4個(gè)月的精心治理,草甸恢復(fù)如初,順利通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收,當(dāng)?shù)啬撩駶M意度達(dá)100%。此外,項(xiàng)目采用封閉式施工,通過(guò)灑水降塵、廢水集中收集等措施,確保高原凈土不受污染。
“風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)不僅沒(méi)有破壞草場(chǎng),還讓我們用上了穩(wěn)定電,冬天再也不用挨凍了。“牧民次仁感慨道。據(jù)統(tǒng)計(jì),項(xiàng)目累計(jì)減少二氧化碳排放16萬(wàn)t,相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤6萬(wàn)t,真正實(shí)現(xiàn)了“綠電生金”。
“光”照未來(lái):鄉(xiāng)村振興的能源引擎
風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)不僅送來(lái)了電,更創(chuàng)造出致富機(jī)會(huì)。項(xiàng)目建設(shè)期間,吸納了當(dāng)?shù)貏趧?dòng)力200余人,支付薪資及本地機(jī)械、建材費(fèi)用約5000萬(wàn)元,有利推動(dòng)了鄉(xiāng)村振興和地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。
“以前,只能放牧;現(xiàn)在,在家門口就能掙錢!”參與風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)澆筑的牧民多吉笑著說(shuō)。東方電氣在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中積極推動(dòng)本地化用工,不僅提供技能培訓(xùn),還優(yōu)先采購(gòu)當(dāng)?shù)亟ú模瑤?dòng)了周邊村鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示,那曲市2023年因清潔能源項(xiàng)目帶動(dòng)農(nóng)牧民增收超億元,許多家庭首次用上了電采暖。
在歐瑪亭嘎負(fù)責(zé)風(fēng)電機(jī)組維護(hù)的陳陽(yáng)發(fā)現(xiàn),那曲市的暖氣從2024年12月一直供應(yīng)到了今年3月?這在以往是不可想象的。“每次聽(tīng)到村民說(shuō)最近不怎么停電了,我就覺(jué)得值了。”這位23歲的四川小伙曾在-20℃的深夜完成風(fēng)電機(jī)組檢修,只為盡快恢復(fù)供電。
“智”領(lǐng)變革:高原風(fēng)電的中國(guó)方案
歐瑪亭嘎風(fēng)電場(chǎng)的成功,離不開(kāi)東方電氣在超高海拔風(fēng)電技術(shù)上的突破。中控室內(nèi),陳陽(yáng)輕點(diǎn)鼠標(biāo),大屏上實(shí)時(shí)顯示25臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)。“過(guò)去檢修要開(kāi)車幾公里,現(xiàn)在智慧系統(tǒng)能提前預(yù)警故障,維修效率提升40%以上。”他介紹道。每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組均搭載iPACOM智慧系統(tǒng),基于邊緣計(jì)算和智能算法,實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守、無(wú)憂運(yùn)營(yíng);集群控制系統(tǒng)則動(dòng)態(tài)分配風(fēng)電機(jī)組出力,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)發(fā)電調(diào)度。
這一模式為超高海拔風(fēng)電開(kāi)發(fā)提供了范本。2025年4月,全球海拔最高的風(fēng)光儲(chǔ)多能互補(bǔ)清潔能源基地?西藏尼木10萬(wàn)kW風(fēng)電項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè),海拔達(dá)4850~5221m,將安裝18臺(tái)單機(jī)容量為5.56MW的風(fēng)電機(jī)組,配套20MW/80MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)。同期,海拔5130m的西藏國(guó)能吉措風(fēng)電項(xiàng)目和海拔5370m的西藏華電山南瓊結(jié)風(fēng)電項(xiàng)目,先后完成首臺(tái)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)澆筑,相繼刷新全球風(fēng)電最高海拔紀(jì)錄。這些項(xiàng)目均借鑒了歐瑪亭嘎的經(jīng)驗(yàn)。蔡文韜向《風(fēng)能》表示,目前那曲在建風(fēng)電30萬(wàn)kW,計(jì)劃于今年年底投產(chǎn)。預(yù)計(jì)青藏鐵路電氣化工程和藏中―昌都第二通道建成后,將進(jìn)一步提高消納水平。未來(lái),那曲將形成百萬(wàn)千瓦級(jí)清潔能源基地,優(yōu)化西藏“風(fēng)光水儲(chǔ)”多能互補(bǔ)體系。
從“風(fēng)吹石頭跑”到“風(fēng)車轉(zhuǎn)出綠電”,那曲的風(fēng)電故事印證了“綠水青山就是金山銀山”。在這片離太陽(yáng)最近的土地上,東方電氣的風(fēng)電機(jī)組不僅轉(zhuǎn)動(dòng)著能源革命的齒輪,更吹響了鄉(xiāng)村振興的號(hào)角。正如國(guó)家能源集團(tuán)西藏那曲分公司副總經(jīng)理胡建生站在風(fēng)電機(jī)組下聽(tīng)到葉片劃破長(zhǎng)空的聲音時(shí)所感慨的:“我們做了一件造福一方的事情。”隨著更多“追風(fēng)者”加入,青藏高原的綠色夢(mèng)想,正隨風(fēng)飛揚(yáng)。CWEA
來(lái)源:《風(fēng)能》雜志 ?文:王芳?
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