藍天白云蓋青山，雪域高原好風(fēng)光。西藏不僅有絕美風(fēng)景，更蘊藏著(zhù)豐富能源寶藏。風(fēng)電資源，便是其中之一。
近日，世界在建最高海拔風(fēng)電項目——大唐西藏能源開(kāi)發(fā)有限公司八宿100兆瓦保障性并網(wǎng)風(fēng)電項目(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“八宿風(fēng)電項目”)首臺風(fēng)機，在海拔5200余米的藏東南高原順利完成吊裝。項目位于西藏自治區昌都市八宿縣邦達鎮、卡瓦白慶鄉，預計今年10月底全面建成投產(chǎn)。投產(chǎn)后，每年可新增清潔電量2.23億千瓦時(shí)以上。
與燃煤電廠(chǎng)相比，按照供電標煤煤耗計算，項目每年可節約標準煤約7.31萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放量約18.28萬(wàn)噸、二氧化硫排放量約621.39噸、煙塵排放量約3333.56噸、氮氧化合物排放量約540.97噸。
“項目能源效益、生態(tài)效益、社會(huì )效益顯著(zhù)，不僅能有效補充西藏能源供應，還能有力緩解本地電力工業(yè)的環(huán)境保護壓力，對帶動(dòng)區域經(jīng)濟快速發(fā)展起到積極作用。”大唐西藏能源開(kāi)發(fā)有限公司所屬企業(yè)——西藏大唐國際怒江上游水電開(kāi)發(fā)有限公司黨委書(shū)記、執行董事安鋼對記者說(shuō)。
風(fēng)光互補持續發(fā)電
2022年，國家能源局印發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)西藏能源高質(zhì)量發(fā)展的指導意見(jiàn)》提出，著(zhù)力加快國家清潔能源基地建設，提升能源安全保障能力;著(zhù)力強化本地支撐電源建設，提升清潔能源供應能力;著(zhù)力強化能源基礎設施建設，提升電力普遍服務(wù)水平;著(zhù)力推動(dòng)能源消費轉型升級，建設國家可再生能源利用示范區，加快構建清潔低碳、安全高效的能源體系，為促進(jìn)西藏經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展和社會(huì )長(cháng)治久安提供堅強可靠能源保障。
當前，西藏能源結構主要以水電和光伏為主，水力發(fā)電量占總發(fā)電量的89.81%，太陽(yáng)能發(fā)電量占7.73%，二者的開(kāi)發(fā)利用比較成熟。然而，無(wú)論是水力發(fā)電還是光伏發(fā)電，均存在一定周期性——水力發(fā)電夏盈冬缺，光伏發(fā)電晝盈夜缺。
如何解決這一問(wèn)題?發(fā)展風(fēng)力發(fā)電是一種可行方式。
西藏地處世界屋脊青藏高原，由于地勢地形特殊、晝夜溫差大等原因，風(fēng)能資源豐富。據初步估算，西藏風(fēng)能資源在7米/秒以上的區域約占全區面積的30%，主要分布于海拔4800米以上的高山地區，技術(shù)可開(kāi)發(fā)量約1.8億千瓦。
“近年來(lái)的科技創(chuàng )新和工程實(shí)踐有力證明，西藏風(fēng)能不僅具有相當大的開(kāi)發(fā)價(jià)值，且能產(chǎn)生顯著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )效益。”大唐八宿風(fēng)電項目負責人王洪浪介紹，公司深入分析研判昌都地區資源情況后發(fā)現，當地風(fēng)能白天小、夜晚大，與光伏發(fā)電正好相反。“開(kāi)發(fā)八宿風(fēng)電項目并將其所發(fā)電能接入昌都電網(wǎng)，能形成風(fēng)光互補，在光伏發(fā)電和水力發(fā)電的低谷期持續產(chǎn)出充足、清潔的電力資源，實(shí)現可再生能源的最大化利用。”王洪浪說(shuō)。
預防風(fēng)機“高原反應”
在新能源項目中，一般將海拔3500米至5500米的地方稱(chēng)為超高海拔地區。八宿風(fēng)電項目就是不折不扣的超高海拔地區新能源項目，場(chǎng)址平均海拔5050米，風(fēng)機機艙最高海拔5305米。
人類(lèi)進(jìn)入超高海拔地區可能會(huì )產(chǎn)生高原反應，低海拔地區的風(fēng)電機組如果不加改進(jìn)直接安裝在超高海拔地區，也會(huì )有“高原反應”：超高海拔地區空氣稀薄，風(fēng)電機組穩定性差;散熱條件差，容易導致風(fēng)機軸承過(guò)熱，降低機組使用壽命。這會(huì )極大影響風(fēng)電項目效益，甚至會(huì )產(chǎn)生一定安全隱患。“我們針對高海拔地區特性，精心選擇風(fēng)電機組類(lèi)型，并進(jìn)行一系列特殊設計。”王洪浪說(shuō)。
在機組類(lèi)型選擇上，八宿風(fēng)電項目選擇了高效微風(fēng)風(fēng)力發(fā)電機組。項目所在區域空氣密度低，導致風(fēng)功率密度較低，傳統風(fēng)電機組可能“吃不飽”。“因此，我們在項目中選擇了高效微風(fēng)風(fēng)力發(fā)電機組，以更好適應低風(fēng)速、低風(fēng)功率密度的特殊環(huán)境。據測算，相比于傳統風(fēng)電機組，高效微風(fēng)風(fēng)力發(fā)電機組能將風(fēng)能轉化效率提高約20%。”王洪浪說(shuō)。
在機組優(yōu)化設計方面，八宿風(fēng)電項目通過(guò)增加葉片長(cháng)度、調整主控參數，提高機組效率;優(yōu)化發(fā)電機、變流器、冷卻風(fēng)扇等關(guān)鍵部件的散熱性能;提高各電氣零件的絕緣和耐壓等級，增加電機、變頻器的銅排或母線(xiàn)間隙值，加強絕緣和耐壓性能;在風(fēng)機葉片表面采用防輻射涂層，以更好應對高海拔地區陽(yáng)光輻射等。
八宿風(fēng)電項目總共要安裝20臺風(fēng)機，風(fēng)機輪轂中心高度110米，葉輪直徑195米，葉片最大掃風(fēng)面積超過(guò)3萬(wàn)平方米，相當于4個(gè)多標準足球場(chǎng)的面積。在滿(mǎn)發(fā)風(fēng)速下，單臺機組每轉動(dòng)一圈可發(fā)電9.5千瓦時(shí)。
在安鋼看來(lái)，八宿風(fēng)電項目只是一個(gè)開(kāi)始。政策積極引導、技術(shù)不斷突破以及西藏能源基礎設施逐漸完善，將助力西藏發(fā)展風(fēng)電。
來(lái)源：科技日報 記者 李詔宇
評論