优化气动形状 增长叶轮直径 接纳高科技涂料 让“年夜风车”活着界屋脊上立住站稳

来历：科技日报 时间：2023-08-25 11:54

向云端，山何处，水内里……盛夏时节，座落于我国西南方陲的一个偏远县城——西藏自治区山南市措美县一片祥以及。这里天空湛蓝、雪山绵延、江水飞跃，圣洁的雪域高原吹拂的浩大长风经年不息。

8月3日，海拔5000多米的措美哲古风电场迎来了它的“高光时刻”：5台单机容量3.6兆瓦的风力发机电组英武耸立，喜马拉雅北麓的山风呼啸所致，动员叶片渐渐扭转化为电流，转眼间并入电网，点亮万家灯火。

“这是西藏自治区首个超高海拔风电开发技能研究以及科技树模工程，也是首个并入西藏主电网的风电工程。”三峡集团措美哲古风电场工程卖力人王亮告诉科技日报记者，这次投产的3.6兆瓦风机电组是今朝我国超高海拔地域已经投产容量最年夜的风机电组，待风电场工程全数投产后，年发电量将跨越2亿千瓦时，可以满意周边近14万个家庭一年的用电量。

青藏高原的优良风能不成孤负

措美哲古风电场的风机设置装备摆设于海拔5000米至5200米之间，总装机72.6兆瓦。为什么要对峙活着界屋脊设置装备摆设风电场？王亮的回覆三言两语：这里的风能资源不成孤负！

打开中国地形图，广宽的青藏高原惹人瞩目。这里的山脉多呈工具走向，地势由西向东降低，地面海拔高程陪同纬度的升多发生急巨变化，越发助长了西风的强度以及频率。

景象形象数据显示，青藏高原有着富厚的风能资源，西藏自治区风能储藏量约为1.9亿千瓦，居天下第八位。风能资源于每一秒7米以上的区域约占青藏高原总面积的30%，重要漫衍在海拔4800米以上的高山地域，技能可开发量约1.8亿千瓦。

“今朝，西藏自治区的电源布局以水电以及光伏为主，水力发电量占总发电量的89.81%，太阳能发电量占7.73%。”王亮暗示，西藏的电能另有着“夏盈冬缺、昼盈夜缺”的特色。

因为西藏自治区根蒂根基电源都是水电以及光伏电，是以于冬日来水偏少的环境下，会有必然水平的缺电。一样，光伏电站也是白日日照足够的时辰发电量年夜。而措美哲古风电场发电量最年夜的时辰每每是于冬日，夜间用电的岑岭期也正是风机发电至多的时辰。“以是，措美哲古风电场的设置装备摆设，可为改良西藏电源布局起到踊跃作用。”王亮说。

设置装备摆设高海拔风电排场临诸多灾题

海拔5000米，已经经靠近超高海拔与极高海拔的临界点，其气流前提、气压前提以及天气前提都对于机组机能提出了更高的要求。设置装备摆设高海拔风电场，面对着诸多灾题。

业内风行着这么一句话：高海拔地域的风“有气有力”。这是由于风能巨细与空气密度成反比，而高海拔地域空气密度低，是以与平原地域划一风速前提比拟，这里的风机转速更慢，发电功率更低，总结成一句话：“风年夜，但带不动。”

不只云云，高原地域风速变迁快，有时迟早风力小，午时却刮起超强盛风。风速的剧烈变迁致使风机功率颠簸较年夜，不只有损机组的焦点器部件，还对于平稳发电形成倒霉影响。此外，气压低的高海拔地域散热前提差，这就轻易致使风机轴承过热，降低机组使用寿命。有时，风机还碰面对于冰雹、雷劈等极度天气前提。于超高海拔情况中，另有紫外线强度高、凹凸温变迁剧烈、风沙雨雪冲洗频仍等问题，这都对于风机叶片机能提出了更高要求。

于各人的印象中，风机老是慢吞吞地扭转，却不知，风机叶片前缘的运动速率有时可以到达高铁的时速。

青藏高原地域的风机常常碰到气流滋扰征象。王亮告诉科技日报记者，就像各人日常平凡坐飞机缘到气流滋扰时同样，高速运动的风机假如碰到气流滋扰，一样会发生波动，这会影响发电效率。

设置装备摆设高海拔风电场，施工也是个难题。一些施工呆板也会孕育发生“高原反映”，呈现降耗降容的征象，好比起吊机械时，因为氧气有余、燃烧不充实，致使施工装备没法到达与平原地域不异的着力效果。

技能立异“治好”风机“高原反映”

于云云高之处设置装备摆设风电场前所未有，这象征着无经验可循、无技能可依。依赖技能立异、设计优化，措美哲古风电场工程乐成实现了于超高海拔地域高效率发电。

针对于高海拔情况，措美哲古风电场的机组选择了叶片长度更长的风机产物，加年夜机组扫风面积，加强捕风威力。王亮为科技日报记者打了一个形象比喻：“假如说平原地域的风是一碗米饭，那末高原地域的风就是一碗稀饭，咱们要经由过程把碗变年夜来‘喂饱’风机。”是以，措美哲古风电场机组的叶轮直径较其他地域的划一功率机组增长了20米摆布，使其扫风面积增长了近30%，相称在多出11个篮球场那末年夜的面积。

针对于高海拔地域顽劣的天气情况，于风机叶片研发历程中，工程团队于叶片外貌接纳高耐候性、高耐磨性、高弹性的胶衣及面漆涂层，以延缓叶片老化。“假如说低海拔地域机组叶片穿的是平凡棉服，那末高原机组的叶片穿的就是高科技冲锋衣。”王亮暗示，如许的设计能最年夜水平地掩护叶片，抵御顽劣情况，包管机组的品质以及运转寿命。

针对于西藏空气密度较低这一特色，工程团队优化了叶片的气动形状设计，提高了叶片对于气流的顺应性，从而不变了机组的功率输出。

“为相识决施工设置装备摆设难题，于措美哲古风电场工程中，咱们借助数字技能，最pg年夜限度地旋转了天然情况带来的困局。”王亮告诉科技日报记者，工程团队哄骗聪明风场的数字化以及智能化技能，及时监控现场气候环境以及机组运转环境，做到提早预警潜于妨碍，提早预备备用器部件，终极于无人值守或者少人值班的条件下，降低了妨碍率、晋升了发电量以及经济效益。

不只云云，高海拔地域的风机寿命正常要比平原风机的寿命短。可是，因为采纳了一系列怪异设计，措美哲古风电场的高原风机寿命已经经到达以及平原风机划一的程度，即20年以上。

从海洋到陆地，从平原到高原以至戈壁，最近几年来，我国连续推进年夜型风电光伏等可再生能源设置装备摆设。截至2023年上半年，天下可再生能源装机到达13.22亿千瓦，同比增加18.2%，汗青性跨越煤电，约莫占到我国总装机的48.8%；此中，风电装机3.89亿千瓦，上半年发电量4628亿千瓦时，同比增加20%。

三峡集团董事长、党组书记雷鸣山暗示，西藏措美哲古风电场乐成设置装备摆设，为后续超高海拔地域“基地化、范围化、集中连片”风电开发奠基了精良根蒂根基，对于我国超高海拔风电开发设置装备摆设以及地域经济社会成长都具备十分主要的意思。（何亮）

义务编纂：杨娜

国 &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp家 &nbsp&nbsp&nbsp能&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 源&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 局&nbsp&nbsp&nbsp 主&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 管 中 &nbsp国 &nbsp能&nbsp 源&nbsp 传 &nbsp媒 &nbsp集&nbsp 团&nbsp 主&nbsp 办/pg