想要在平均海拔高达5000米的青藏高原上建造风电储能项目到底有多难?风电、光伏、储能,在青藏高原上会面临什么挑战?
平均海拔5000米,世界海拔最高的风储一体化项目开工了。
7月31日,吉措百兆瓦风电储能一体化项目开工,该储能项目坐落于西藏那曲色尼区,风机建设在海拔4850米-5127米之间,平均海拔达5000米。
从规划来看,该储能项目预计建设18台单机容量为5.6 兆瓦的风力储能发电机组,总储能装机容量达100兆瓦;同步配套的储能系统,配置20兆瓦/80兆瓦时构网型储能,可以连续4个小时输出8万度电。储能项目总投资6.66亿元,预计2025年底建成投产,每年可提供清洁电能约2.37亿千瓦时,节约标煤约7.2万吨,减少二氧化碳排放量约19.6万吨。
01|适合青藏高原的电力方案
青藏高原地广人稀,土地资源丰富,且拥有丰富的风能资源,非常适合发展风电。青藏高原风能资源品质较高,100米高度、年平均风功率密度400瓦每平方米及以上的风能资源技术开发总量为10.2亿千瓦,占全国总量的26%。
然而风电储能存在一定的局限性,在风能丰富的时段,发电量可能会超过构网型储能电网的接纳能力;风能稀缺的时段,发电量又可能无法满足需求。甚至有一部分人,将风能发电比喻为“垃圾电”。此外,光伏发电则是受阳光强度、角度影响有一定的随机性。
构网型储能系统正好解决了这两种发电方式的硬伤,相比跟网型储能,它能够内部设定电压参数,输出稳定的电压与频率。这种特性使得构网型储能系统不仅可以并网运行,还可以离网运行,对储能电网的支撑能力较强,更适合于新型储能电力系统,尤其是在新能源比重较高、电网稳定性较差的地区。
目前西藏地区发电主要以清洁能源为主,水电、光伏、风电储能装机容量已突破500万千瓦,占总储能装机比例超过90%。结合储能系统这一现状,我们不难发现,光储、风储一体的项目在青藏高原,既是构网型储能发展的需要,又有着广阔的前景,对于保障能源安全,有着较深的意义。
02|海拔越高,挑战越大
需要注意的是,虽然青藏高原发展风光储能系统有着得天独厚的优势,但由于较高的海拔,在进行风光储能项目建设的时候,也会遇到一些挑战。
高海拔较低的空气密度,会导致风力储能发电机组输出功率下降、光伏储能系统散热效率降低以及构网型储能系统出现更高的电压降,导致储能电压调节不良等问题。同时,高海拔地区昼夜温差大,有一定概率发生极端天气事件,也会对储能设备的可靠性提出更高的要求。
在风电、光伏和储能系统中,连接器扮演着至关重要的角色。不仅是储能系统各组件之间电气连接的桥梁,还直接影响到储能系统的运行效率、安全性和可靠性。储能系统影响主要体现在储能电气系统的电压调节、储能电气设备的冷却效率、以及储能电气设备的绝缘性能等方面。在高海拔地区建设相关储能项目时,连接器的选型需要特别注意以下几点:
1、电气性能:选择具有高绝缘性能和良好电压适应能力的连接器。
2、环境适应性:考虑连接器在高海拔地区的耐温、防潮、耐盐雾等环境性能。
3、机械强度:确保连接器具备足够的机械强度和抗拉伸能力,以适应高海拔地区的特殊环境。
4、散热设计:空气密度降低会影响电气设备的冷却效率,导致热传递效率降低,应当选择散热设计更出色的产品
针对于高海拔环境应用,连接器等电气产品的电气间隙的要求必须修正,因为较低的气压会降低电气装置对间隙电压闪络现象的抵抗能力。最小间隙必须乘以IEC 60664-1:2020表格A.2 中的修正系数,或通过相对更高的测试浪涌电压进行验证。
▲IEC 60664-1:2020表格A.2
由此看来,在青藏高原发展清洁能源并非易事,在措美哲古风电场、日喀则岗巴光储电站以及吉措百兆瓦风电储能一体化项目的背后,依然隐藏着不少的困难,随着这些储能项目的相继落地运行,困难也正被逐一克服。
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审核编辑 黄宇
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