备受瞩目!我国首个“沙戈荒”风电基地外送电特高压工程全面开建

风电俱乐部 2023-10-23
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10月12日,宁夏~湖南±800千伏特高压直流输电工程线路工程(宁1标)首基基础试点在宁夏中卫市中宁县余丁乡,距离中宁换流站一公里处线路工程5号塔位隆重举行,标志着备受瞩目的“宁电入湘”工程宁夏段正式开工建设。“宁湘直流”工程宁夏段全长261公里,由宁夏送变电工程有限公司等区内企业承担施工、监理重任的“宁湘直流”工程宁1标线路全长138.7公里,线路起于“宁湘直流”工程中宁±800千伏换流站,止于中卫市海原县树台乡,途经中宁县、沙坡头区、海原县,新建铁塔264基。

该工程预计2025年投产,届时,湖南省每年人均可获得约600千瓦时宁夏电能,宁夏电网外送能力也将从1400万千瓦提升到2200万千瓦,新能源装机突破5000万千瓦,将大幅带动宁夏新能源就地消纳和大范围优化配置,从根本上解决宁夏中南部地区新能源并网消纳难题,对于促进宁夏和湖南两省区经济社会高质量发展具有重要意义。

“沙海”变减碳“蓝海”

根据最新的文件披露,到2030年,我国计划在沙漠、戈壁和荒漠地区建设大型风光基地,总装机容量预计将达到4.55亿千瓦。这一庞大的规模超过了20座三峡水电站的装机容量总和,标志着我国在可再生能源领域迈出了重要的一步。

被称为“沙戈荒”的地带与农林业几乎没有交集,但却是我国最适合发展太阳能和风能的地区。这里拥有丰富的风电和光伏能源资源,因此被视为风电光伏的福地。随着大型基地的建设和特高压直流输电技术在“沙戈荒”地区的应用,这片地区的风力将源源不断地为我们带来更多的绿色电力。

“沙戈荒”是对沙漠、戈壁和荒漠的统称。据数据显示,中国的荒漠化土地面积达到261万平方公里,占国土总面积的27%。尽管这些边疆沙漠和戈壁荒原寸草不生,却蕴藏着丰富的太阳能和风能资源。随着风电和光伏大型基地的建设,这片荒凉之地已经成为我国绿色电力的新宝地。

通过在“沙戈荒”地区大规模建设风光基地,我国将能够大幅增加可再生能源的产能,减少对传统能源的依赖,实现能源结构的转型升级。这不仅有助于应对环境问题和气候变化挑战,还将为我国经济的可持续发展提供强有力的支撑。在未来的几年里,我们可以期待“沙戈荒”地区成为我国新兴的绿色能源产业聚集地,为经济发展注入新的活力。同时,这也将为其他国家提供了一个可供借鉴的成功范例,激励全球范围内的可再生能源发展。

“宁电入湘”工程是国内第一条以开发沙漠光伏、输送新能源为主的电力大通道。工程投资规模约1000亿元,途经宁夏、甘肃、陕西、重庆、湖北、湖南等五省(区)一市,线路全长1634公里。工程配套电源装机容量共计1764万千瓦,年输送电量360亿千瓦时至400亿千瓦时。

在流沙中开辟绿电外送走廊

“沙戈荒”不缺少清洁能源,但相比于基地型的海上风电,以及我国中东部地区分布式光伏能源的建设,在“沙戈荒”中建设大型风光机组,有天然的难度。

“沙戈荒”地区海拔相对较高,多处于1000米以上,环境恶劣,浮尘日、雷暴日、沙尘暴较多,气温夏季高、冬季低,季节性温差变化较大,为新型能源基地规划、建设和经济开发带来了诸多挑战。同时,“沙戈荒”地区宽温差、沙蚀、磨损、地基承载弱等问题交互产生,使设备方案定制更为复杂。

例如,地面温度高,昼夜温差大,沙漠边缘地区夏季最高气温超过40摄氏度,会加速设备老化、氧化、变形;大风扬尘天气易形成沙暴浮尘,会磨损、侵蚀风机叶片、太阳能板等设备,造成能量损失;含湿陷性黄土,地基承载力弱,可能导致基础沉陷,影响机组安全运行。

众所周知,开发建设新能源发电项目对发电设备环境适应性要求较高,对发电设备容量也有更高要求,需要相关企业重新考虑“沙戈荒”地区的发电设备设计及方案。如目前海上风电领域的风机已有16兆瓦,18兆瓦和20兆瓦机型也在研制中。虽然这些风机容量很大,但不可以将其直接搬到“沙戈荒”大型风电光伏基地使用。然而,目前陆上风机一般为5兆瓦—8兆瓦,和大风机还有一定规模差距。

因此,“沙戈荒”风电光伏基地的发电设备将呈现三个特点:高适应性的定制化,要适应当地的地形地貌和自然环境的特殊要求;大型化,以满足规模建设的总体要求;要在满足上述两点的基础上,具备经济性,不断促进成本降低。例如,在内蒙古库布齐沙漠鄂尔多斯南部新能源基地的风电项目中,我们就在定制化风机方面开展了重点研究,开发了120米级避扫塔抗沙蚀低沙敏长柔叶片,研制了低沙尘敏感翼型及其气动设计方法,实现在沙尘环境下机组年发电量提升1%-3%。同时,采用预弯优化设计、前缘铺层优化设计等技术,加装高耐磨防沙保护膜,增强叶片在风沙环境中的可靠性。

我国首个“沙戈荒”风光电基地正式开建

“宁湘直流”工程宁夏段全长261公里,由宁夏送变电工程有限公司等区内企业承担施工、监理重任的“宁湘直流”工程宁1标线路全长138.7公里,线路起于“宁湘直流”工程中宁±800千伏换流站,止于中卫市海原县树台乡,途经中宁县、沙坡头区、海原县,新建铁塔264基。

宁夏段绝大部分途经沙漠、戈壁、荒漠,全部在宁夏建设者承担的宁1标工程内,且线路交叉跨越多,施工任务艰巨。

“宁电入湘”线路工程宁1标,线路起于中宁±800千伏换流站,止于海原县树台乡。线路路径长度138.7公里,途经中宁县、沙坡头区、海原县,新建铁塔264基。工程沿线自然条件恶劣,线路交叉跨越较多。施工任务艰巨,参建单位及参建人员众多,施工安全风险等级高,安全管控面临巨大挑战。新建线路涉及钻越已建±1100千伏吉泉线,需要对已建吉泉线进行改造。配套接地极线路起自中宁换流站,止于红寺堡区沟泉接地极,线路长度103.4公里。

为确保工程顺利开工,国网宁夏电力有限公司统筹协调,国网宁夏建设分公司、宁夏送变电公司及各参建单位协同作战,积极做好前期开工各项准备工作,抽调最精锐人员,组建业主、施工、监理项目部,组织力量对工程地貌地质进行详细勘察,按照设计规范、工期要求,多次优化施工方案、安全措施、进度计划。目前已完成项目部人员组建、机械入场准入及工程所需物资采购的准备工作,确保施工作业顺利进行。

风电、风力的大小决定了发电效能。新能源发电受自然环境影响比较大,它的间歇性和波动性也对电网提出了更高的要求。为了掌握新能源发电的规律,宁夏电力部门加大科技攻关,还开发建立预警系统,运用人工智能对海量的数据进行处理和分析,来实时监测新能源电力的运行情况。

同时,为了保障新能源电力的稳定输送,宁夏电力系统持续攻关“新能源+储能”技术,为工程建设提供有力支撑。国网宁夏电力有限公司调控中心副主任张慧玲表示:“储能技术其实就是像充电宝一样,能够把多余的电能量储存起来,在电网有需要的时候,可以实现快速充放电。在新能源消纳困难时,我们安排储能充电;在电力不足时,进行放电。”

文章来源: 宁夏新闻网,央视新闻,西红柿配饭,中能传媒

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