藍天白云蓋青山，雪域高原好風光。西藏不僅有絕美風景，更蘊藏著豐富能源寶藏。風電資源，便是其中之一。
近日，世界在建最高海拔風電項目——大唐西藏能源開發有限公司八宿100兆瓦保障性并網風電項目（以下簡稱“八宿風電項目”）首臺風機，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。投產后，每年可新增清潔電量2.23億千瓦時以上。
與燃煤電廠相比，按照供電標煤煤耗計算，項目每年可節約標準煤約7.31萬噸，減少二氧化碳排放量約18.28萬噸、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、生態效益、社會效益顯著，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的環境保護壓力，對帶動區域經濟快速發展起到積極作用。”大唐西藏能源開發有限公司所屬企業——西藏大唐國際怒江上游水電開發有限公司黨委書記、執行董事安鋼對記者說。
風光互補持續發電
2022年，國家能源局印發的《關于促進西藏能源高質量發展的指導意見》提出，著力加快國家清潔能源基地建設，提升能源安全保障能力；著力強化本地支撐電源建設，提升清潔能源供應能力；著力強化能源基礎設施建設，提升電力普遍服務水平；著力推動能源消費轉型升級，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，為促進西藏經濟高質量發展和社會長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，水力發電量占總發電量的89.81％，太陽能發電量占7.73％，二者的開發利用比較成熟。然而，無論是水力發電還是光伏發電，均存在一定周期性——水力發電夏盈冬缺，光伏發電晝盈夜缺。
如何解決這一問題？發展風力發電是一種可行方式。
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，風能資源豐富。據初步估算，西藏風能資源在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，技術可開發量約1.8億千瓦。
“近年來的科技創新和工程實踐有力證明，西藏風能不僅具有相當大的開發價值，且能產生顯著經濟社會效益。”大唐八宿風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現，當地風能白天小、夜晚大，與光伏發電正好相反。“開發八宿風電項目并將其所發電能接入昌都電網，能形成風光互補，在光伏發電和水力發電的低谷期持續產出充足、清潔的電力資源，實現可再生能源的最大化利用。”王洪浪說。
預防風機“高原反應”
在新能源項目中，一般將海拔3500米至5500米的地方稱為超高海拔地區。八宿風電項目就是不折不扣的超高海拔地區新能源項目，場址平均海拔5050米，風機機艙最高海拔5305米。
人類進入超高海拔地區可能會產生高原反應，低海拔地區的風電機組如果不加改進直接安裝在超高海拔地區，也會有“高原反應”：超高海拔地區空氣稀薄，風電機組穩定性差；散熱條件差，容易導致風機軸承過熱，降低機組使用壽命。這會極大影響風電項目效益，甚至會產生一定安全隱患。“我們針對高海拔地區特性，精心選擇風電機組類型，并進行一系列特殊設計。”王洪浪說。
在機組類型選擇上，八宿風電項目選擇了高效微風風力發電機組。項目所在區域空氣密度低，導致風功率密度較低，傳統風電機組可能“吃不飽”。“因此，我們在項目中選擇了高效微風風力發電機組，以更好適應低風速、低風功率密度的特殊環境。據測算，相比于傳統風電機組，高效微風風力發電機組能將風能轉化效率提高約20%。”王洪浪說。
在機組優化設計方面，八宿風電項目通過增加葉片長度、調整主控參數，提高機組效率；優化發電機、變流器、冷卻風扇等關鍵部件的散熱性能；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間隙值，加強絕緣和耐壓性能；在風機葉片表面采用防輻射涂層，以更好應對高海拔地區陽光輻射等。
八宿風電項目總共要安裝20臺風機，風機輪轂中心高度110米，葉輪直徑195米，葉片最大掃風面積超過3萬平方米，相當于4個多標準足球場的面積。在滿發風速下，單臺機組每轉動一圈可發電9.5千瓦時。
在安鋼看來，八宿風電項目只是一個開始。政策積極引導、技術不斷突破以及西藏能源基礎設施逐漸完善，將助力西藏發展風電。
高海拔風電項目加速落地
日前，吉措百兆瓦風電儲能一體化項目在西藏那曲市色尼區正式開工，場址平均海拔達5000米。項目規劃建設18臺單機容量5.6兆瓦的風力發電機組，總裝機容量達100兆瓦；同步配套的儲能系統，可以連續4個小時輸出8萬千瓦時電能。
此前，歐瑪亭嘎100兆瓦風電項目已在那曲市色尼區建成投產，場址平均海拔達4650米。項目由25臺單機容量4兆瓦的風機組成，總裝機容量達100兆瓦。項目每年可提供清潔電能約2億千瓦時，滿足當地23萬人1年用電量，節約標準煤約6萬噸，減少二氧化碳排放量約16萬噸。
2023年8月，位于海拔5000米以上的西藏措美哲古風電場首批5臺單機容量3.6兆瓦的風力發電機組成功并網發電。這是西藏首個超高海拔風電開發技術研究和科技示范項目，也是首個并入西藏主電網的風電項目。
諸多高海拔風電項目加速落地，為風電產業發展注入新動能，助推新型電力系統建設。
來源：《科技日報》2024年8月27日 6版
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