想要在平均海拔高達5000米的青藏高原上建造風電儲能項目到底有多難?風電、光伏、儲能,在青藏高原上會面臨什么挑戰?
平均海拔5000米,世界海拔最高的風儲一體化項目開工了。
7月31日,吉措百兆瓦風電儲能一體化項目開工,該儲能項目坐落于西藏那曲色尼區,風機建設在海拔4850米-5127米之間,平均海拔達5000米。
從規劃來看,該儲能項目預計建設18臺單機容量為5.6 兆瓦的風力儲能發電機組,總儲能裝機容量達100兆瓦;同步配套的儲能系統,配置20兆瓦/80兆瓦時構網型儲能,可以連續4個小時輸出8萬度電。儲能項目總投資6.66億元,預計2025年底建成投產,每年可提供清潔電能約2.37億千瓦時,節約標煤約7.2萬噸,減少二氧化碳排放量約19.6萬噸。
01|適合青藏高原的電力方案
青藏高原地廣人稀,土地資源豐富,且擁有豐富的風能資源,非常適合發展風電。青藏高原風能資源品質較高,100米高度、年平均風功率密度400瓦每平方米及以上的風能資源技術開發總量為10.2億千瓦,占全國總量的26%。
然而風電儲能存在一定的局限性,在風能豐富的時段,發電量可能會超過構網型儲能電網的接納能力;風能稀缺的時段,發電量又可能無法滿足需求。甚至有一部分人,將風能發電比喻為“垃圾電”。此外,光伏發電則是受陽光強度、角度影響有一定的隨機性。
構網型儲能系統正好解決了這兩種發電方式的硬傷,相比跟網型儲能,它能夠內部設定電壓參數,輸出穩定的電壓與頻率。這種特性使得構網型儲能系統不僅可以并網運行,還可以離網運行,對儲能電網的支撐能力較強,更適合于新型儲能電力系統,尤其是在新能源比重較高、電網穩定性較差的地區。
目前西藏地區發電主要以清潔能源為主,水電、光伏、風電儲能裝機容量已突破500萬千瓦,占總儲能裝機比例超過90%。結合儲能系統這一現狀,我們不難發現,光儲、風儲一體的項目在青藏高原,既是構網型儲能發展的需要,又有著廣闊的前景,對于保障能源安全,有著較深的意義。
02|海拔越高,挑戰越大
需要注意的是,雖然青藏高原發展風光儲能系統有著得天獨厚的優勢,但由于較高的海拔,在進行風光儲能項目建設的時候,也會遇到一些挑戰。
高海拔較低的空氣密度,會導致風力儲能發電機組輸出功率下降、光伏儲能系統散熱效率降低以及構網型儲能系統出現更高的電壓降,導致儲能電壓調節不良等問題。同時,高海拔地區晝夜溫差大,有一定概率發生極端天氣事件,也會對儲能設備的可靠性提出更高的要求。
在風電、光伏和儲能系統中,連接器扮演著至關重要的角色。不僅是儲能系統各組件之間電氣連接的橋梁,還直接影響到儲能系統的運行效率、安全性和可靠性。儲能系統影響主要體現在儲能電氣系統的電壓調節、儲能電氣設備的冷卻效率、以及儲能電氣設備的絕緣性能等方面。在高海拔地區建設相關儲能項目時,連接器的選型需要特別注意以下幾點:
1、電氣性能:選擇具有高絕緣性能和良好電壓適應能力的連接器。
2、環境適應性:考慮連接器在高海拔地區的耐溫、防潮、耐鹽霧等環境性能。
3、機械強度:確保連接器具備足夠的機械強度和抗拉伸能力,以適應高海拔地區的特殊環境。
4、散熱設計:空氣密度降低會影響電氣設備的冷卻效率,導致熱傳遞效率降低,應當選擇散熱設計更出色的產品
針對于高海拔環境應用,連接器等電氣產品的電氣間隙的要求必須修正,因為較低的氣壓會降低電氣裝置對間隙電壓閃絡現象的抵抗能力。最小間隙必須乘以IEC 60664-1:2020表格A.2 中的修正系數,或通過相對更高的測試浪涌電壓進行驗證。
▲IEC 60664-1:2020表格A.2
由此看來,在青藏高原發展清潔能源并非易事,在措美哲古風電場、日喀則崗巴光儲電站以及吉措百兆瓦風電儲能一體化項目的背后,依然隱藏著不少的困難,隨著這些儲能項目的相繼落地運行,困難也正被逐一克服。
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審核編輯 黃宇
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