世界屋脊上的“超大風(fēng)車”

　　

　　探訪我國(guó)首個(gè)超高海拔風(fēng)電場(chǎng)

　　圖①：藍(lán)天白云下的西藏措美哲古風(fēng)電場(chǎng)（局部）。

　　圖②：風(fēng)機(jī)塔筒吊裝現(xiàn)場(chǎng)。

　　圖③：工作人員正在固定第一節(jié)塔筒螺栓。

　　圖④：工作人員正在對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行巡檢。

　　圖⑤：風(fēng)機(jī)葉片在運(yùn)輸途中。中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司 供圖

　　

　　喜馬拉雅山北麓，西藏自治區(qū)措美縣哲古鎮(zhèn)。一座座風(fēng)電塔筒巍然挺立，一排排“超大風(fēng)車”隨風(fēng)而舞……在海拔5050米的西藏措美哲古風(fēng)電場(chǎng)，隨著首批5臺(tái)單機(jī)容量3.6兆瓦的風(fēng)機(jī)接入電網(wǎng)，喜馬拉雅的風(fēng)點(diǎn)亮了青藏高原的燈。

　　

　　這是我國(guó)海拔最高的風(fēng)電場(chǎng)，此次并網(wǎng)的單機(jī)容量3.6兆瓦風(fēng)機(jī)，也是目前我國(guó)超高海拔地區(qū)已投產(chǎn)容量最大的風(fēng)電機(jī)組。

　　

　　記者了解到，在風(fēng)電項(xiàng)目中，一般將海拔3500米至5500米稱為超高海拔地區(qū)。作為我國(guó)首個(gè)超高海拔風(fēng)電開發(fā)技術(shù)研究和科技示范項(xiàng)目，中國(guó)三峽集團(tuán)西藏措美哲古風(fēng)電場(chǎng)也是首個(gè)并入西藏主電網(wǎng)的風(fēng)電項(xiàng)目，其風(fēng)機(jī)建設(shè)在海拔5000米至5200米之間，總裝機(jī)72.6兆瓦。項(xiàng)目全部投產(chǎn)后，年發(fā)電量將超過2億千瓦時(shí)，可滿足當(dāng)?shù)亟?4萬(wàn)個(gè)家庭一年的用電量。

　　

　　為何要在“世界屋脊”建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)？建設(shè)過程中，需要攻克哪些難題、取得哪些重大突破？記者帶您一起探訪我國(guó)海拔最高的風(fēng)電場(chǎng)。

　　

　　勇闖高寒缺氧、冰雪覆蓋、大風(fēng)肆虐等難關(guān)

　　

　　一個(gè)個(gè)看似“不可能”都變成了“可能”

　　

　　位于喜馬拉雅山北麓的措美縣，最高海拔6777米，最低海拔3266米，海拔落差較大，蘊(yùn)藏著豐富的風(fēng)能資源。

　　

　　然而，在海拔如此高的地方建風(fēng)電場(chǎng)，對(duì)建設(shè)者們來說，卻是一場(chǎng)史無(wú)前例的“大考”。用建設(shè)者們的話說，“每一道關(guān)口，都險(xiǎn)象環(huán)生、困難重重”。

　　

　　“進(jìn)場(chǎng)后遇到的第一個(gè)難題就是高反，人不適應(yīng)。”三峽集團(tuán)西藏措美哲古風(fēng)電項(xiàng)目部現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人王洋至今仍對(duì)當(dāng)時(shí)的情況歷歷在目，“呼吸困難、心慌、頭痛，后來通過一些藥物，不適感才逐漸得到緩解。”

　　

　　除此之外，還有強(qiáng)紫外線、大雪風(fēng)沙冰雹等惡劣環(huán)境的侵?jǐn)_。“全靠一股‘馭風(fēng)者’的動(dòng)力來支撐。”王洋感慨道。

　　

　　缺氧不缺動(dòng)力，艱苦不怕吃苦。不只是王洋，哲古風(fēng)電項(xiàng)目部的每一個(gè)人都是一邊努力克服身體不適，一邊緊張投入工作，一道關(guān)口一道關(guān)口地闖，一個(gè)難題一個(gè)難題地攻。

　　

　　內(nèi)行人知道，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的澆筑質(zhì)量是風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的基石。而在高寒高海拔地區(qū)，混凝土施工也遇到了“高原反應(yīng)”。“難就難在高海拔空氣密度低、溫差變化大，混凝土澆筑質(zhì)量控制壓力大，一旦控制不好很容易產(chǎn)生裂縫。”王洋介紹，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)澆筑不僅要保持溫控，而且必須一次性澆筑成功。

　　

　　對(duì)此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)多次邀請(qǐng)專家，組織召開安全技術(shù)論證會(huì)，對(duì)混凝土配合比、澆筑質(zhì)量控制手段、澆筑后養(yǎng)護(hù)手段、混凝土供應(yīng)保障手段等進(jìn)行科學(xué)論證。最終通過改進(jìn)混凝土原材料、配合比，以及加蓋保溫棚、鋪設(shè)電熱毯等措施，解決了風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)澆筑難題。

　　

　　風(fēng)機(jī)的運(yùn)輸和吊裝，也極具挑戰(zhàn)。

　　

　　哲古風(fēng)電項(xiàng)目部大件運(yùn)輸負(fù)責(zé)人陳家明介紹，重達(dá)三四百噸的風(fēng)機(jī)，從機(jī)組制造地出發(fā)，需開啟2700公里的漫長(zhǎng)“旅途”，方可抵達(dá)目的地，其間還需穿越可可西里無(wú)人區(qū)。

　　

　　記者了解到，3.6兆瓦的風(fēng)機(jī)輪轂距地面高度超90米，單個(gè)葉片長(zhǎng)度接近80米。因其大，所以更顯艱難。機(jī)艙、輪轂、發(fā)電機(jī)、槳葉、塔筒……運(yùn)輸這些大部件總共需要130多輛大型運(yùn)輸車。對(duì)此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提前進(jìn)行了詳細(xì)路勘，并針對(duì)制約點(diǎn)進(jìn)行改造等處理，制定完善運(yùn)輸計(jì)劃，確保每一次運(yùn)送安全順利。

　　

　　“風(fēng)機(jī)設(shè)備吊裝受風(fēng)的影響較大，而施工現(xiàn)場(chǎng)常年大風(fēng)，吊裝難度很高。”哲古風(fēng)電項(xiàng)目部青年工程師李威說，根據(jù)以往的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，風(fēng)機(jī)吊裝施工的窗口期是6月至9月，但即便是在窗口期，每天的風(fēng)速變化也很大，風(fēng)速突然變大導(dǎo)致吊裝暫停也是常有的事。因此，在吊裝設(shè)備選擇、風(fēng)速預(yù)測(cè)等方面，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)慎之又慎，利用預(yù)測(cè)系統(tǒng)及時(shí)預(yù)測(cè)風(fēng)速，精準(zhǔn)安排吊裝計(jì)劃。

　　

　　“每一次突破、每一次成功，大家都?xì)g呼雀躍。”從人員進(jìn)場(chǎng)到基礎(chǔ)澆筑，從設(shè)備運(yùn)輸?shù)斤L(fēng)機(jī)吊裝，在哲古風(fēng)電項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王亮看來，一個(gè)個(gè)看似“不可能的任務(wù)”都變成了“可能”。

　　

　　超高海拔風(fēng)電機(jī)組自主研發(fā)技術(shù)取得重大突破

　　

　　打破高原風(fēng)能“有氣無(wú)力、不具有開發(fā)價(jià)值”的認(rèn)知誤區(qū)

　　

　　高海拔地區(qū)的風(fēng)“有氣無(wú)力”，這是行業(yè)內(nèi)多年以來的普遍認(rèn)知。因?yàn)轱L(fēng)能大小與空氣密度成正比，在高原之上空氣密度低，導(dǎo)致在同等風(fēng)速下，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速減緩，發(fā)電功率下降。也就是說，風(fēng)大，但帶不動(dòng)。

　　

　　沒有經(jīng)驗(yàn)可循，更沒有技術(shù)可鑒，怎么辦？依靠技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)計(jì)優(yōu)化，措美哲古風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目成功實(shí)現(xiàn)超高海拔地區(qū)高效率發(fā)電，標(biāo)志著我國(guó)超高海拔風(fēng)電機(jī)組自主研發(fā)技術(shù)取得重大突破，創(chuàng)造了世界高原風(fēng)電建設(shè)的奇跡。

　　

　　“我們這次采用的3.6兆瓦風(fēng)機(jī)葉輪直徑達(dá)160米，與其他地區(qū)同等功率機(jī)組相比，增加了20米左右，使其掃風(fēng)面積增加了近30%，相當(dāng)于多出11個(gè)籃球場(chǎng)的面積。”哲古風(fēng)電項(xiàng)目部電力生產(chǎn)負(fù)責(zé)人尹舒展介紹，針對(duì)高海拔環(huán)境，風(fēng)電場(chǎng)的機(jī)組選擇葉片長(zhǎng)度更長(zhǎng)的風(fēng)電產(chǎn)品，加大掃風(fēng)面積，增強(qiáng)捕風(fēng)能力，打破高原風(fēng)能“有氣無(wú)力、不具有開發(fā)價(jià)值”的認(rèn)知誤區(qū)。

　　

　　王亮打了一個(gè)比方：“如果說平原地區(qū)的風(fēng)是一碗米飯，那么高原地區(qū)的風(fēng)就是一碗稀飯，我們就是通過把碗變大來‘喂飽’風(fēng)機(jī)。”

　　

　　風(fēng)速的劇烈變化導(dǎo)致風(fēng)機(jī)功率波動(dòng)較大，不僅有損機(jī)組的核心器部件，還會(huì)影響發(fā)電穩(wěn)定性。與此同時(shí)，氣壓低的高海拔地區(qū)散熱條件差，容易導(dǎo)致風(fēng)機(jī)軸承過熱，降低機(jī)組使用壽命。加之紫外線強(qiáng)度高、高低溫變化劇烈、風(fēng)沙雨雪沖刷頻繁等，都對(duì)風(fēng)機(jī)葉片性能提出了更高要求。

　　

　　因此，除了增加葉片長(zhǎng)度外，針對(duì)風(fēng)機(jī)種種“高原反應(yīng)”，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在葉片表面采用高耐候性、高耐磨性、高彈性的膠衣及面漆涂層，以延緩葉片老化；優(yōu)化了葉片氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)，提高葉片對(duì)氣流的適應(yīng)性，從而穩(wěn)定機(jī)組的功率輸出。

　　

　　“與低海拔地區(qū)機(jī)組葉片相比，這樣的技術(shù)設(shè)計(jì)，同時(shí)具有高海拔適應(yīng)性、防紫外線、防雷、耐低溫等技術(shù)特點(diǎn)，能最大程度地保護(hù)葉片，抵御惡劣環(huán)境，保證在嚴(yán)酷的自然環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。”尹舒展說，高海拔地區(qū)的風(fēng)機(jī)壽命一般要比平原風(fēng)機(jī)的壽命短，通過技術(shù)革新，哲古風(fēng)電場(chǎng)的高原風(fēng)機(jī)壽命可達(dá)20年以上，與平原風(fēng)機(jī)壽命持平。

　　

　　不僅如此，哲古風(fēng)電場(chǎng)還是一個(gè)“智慧風(fēng)場(chǎng)”，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用數(shù)字化和智能化技術(shù)，可實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)天氣情況和機(jī)組運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)潛在故障提前預(yù)警，最終在無(wú)人值守或少人值班的前提下，降低了故障率，提升了發(fā)電量和經(jīng)濟(jì)效益。

　　

　　“就像人的大腦一樣，智能系統(tǒng)打通風(fēng)機(jī)運(yùn)行、后臺(tái)監(jiān)控、運(yùn)營(yíng)維護(hù)單元節(jié)點(diǎn)，讓風(fēng)場(chǎng)自己‘思考’、自我‘管理’。”尹舒展形象地比喻道。

　　

　　哲古風(fēng)電場(chǎng)超高海拔風(fēng)電機(jī)組自主研發(fā)技術(shù)的成功應(yīng)用，對(duì)探索解決高海拔風(fēng)能資源特性、地理特性、氣候特性具有重要意義，為超高海拔地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)選址、測(cè)風(fēng)、設(shè)計(jì)、開發(fā)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理等提供重要借鑒。

　　

　　“項(xiàng)目成功并網(wǎng)發(fā)電，填補(bǔ)了超高海拔地區(qū)風(fēng)力發(fā)電開發(fā)建設(shè)的行業(yè)空白，形成超高海拔風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)建設(shè)一攬子解決方案，為后續(xù)超高海拔地區(qū)實(shí)現(xiàn)‘基地化、規(guī)模化、集中連片’風(fēng)電開發(fā)奠定了良好基礎(chǔ)。”王亮說。

　　

　　堅(jiān)持保護(hù)生態(tài)與惠及民生并重

　　

　　為鄉(xiāng)村振興和經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動(dòng)能

　　

　　走進(jìn)措美縣哲古鎮(zhèn)，美麗的草原、潔白的雪山、清澈的湖泊、璀璨的夜景……一幅雪域高原風(fēng)光畫卷在眼前徐徐展開。

　　

　　“壯美！震撼！”王亮這樣形容這片雪域高原給他的初印象。但項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)也深知，壯美景色背后的“脆弱”。“高原地區(qū)生態(tài)環(huán)境比較脆弱，因此生態(tài)環(huán)境保護(hù)貫穿項(xiàng)目論證、設(shè)計(jì)到施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)。”

　　

　　在用地上，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)原本規(guī)劃設(shè)計(jì)22臺(tái)機(jī)組，后來通過設(shè)計(jì)改造，改成15臺(tái)機(jī)組，節(jié)約了建設(shè)用地。

　　

　　在風(fēng)機(jī)選點(diǎn)上，盡可能在山脊線上布點(diǎn)，以減少對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)生活的影響。同時(shí)，為了保護(hù)場(chǎng)地的表土，專門設(shè)置了表土堆放區(qū)，工程完工以后，再把表土回填，恢復(fù)原貌。

　　

　　“在節(jié)約投資和生態(tài)保護(hù)博弈面前，我們始終堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、主動(dòng)讓路。”王亮介紹，建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)原來有一段直線穿過的集電線路，剛好遇到一塊保護(hù)得很好的牧場(chǎng)，他們寧可“繞路”，也堅(jiān)決不破壞那一塊草地。

　　

　　諸如這樣的細(xì)節(jié)，當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民看在眼里、喜在心間。生態(tài)優(yōu)先、綠色低碳的建設(shè)理念之下帶來的穩(wěn)定電力保障，也讓當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民看到了新的希望，為鄉(xiāng)村振興和經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了新動(dòng)能。

　　

　　白瑪曲尼是措美縣人，也是哲古風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)者之一。她坦言，在風(fēng)電場(chǎng)工作不僅能學(xué)到技術(shù)，而且方便照顧家人，“這在過去想都不敢想”。

　　

　　不敢想的背后，源于哲古風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)為當(dāng)?shù)貏?chuàng)造的大量就業(yè)機(jī)會(huì)。據(jù)了解，當(dāng)?shù)赜袛?shù)百人參與哲古風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目建設(shè)。

　　

　　不僅如此，哲古風(fēng)電場(chǎng)帶來的穩(wěn)定電力供應(yīng)，也改變了當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)生活。

　　

　　在哲古鎮(zhèn)中心經(jīng)營(yíng)一家小商店的索朗旦增談起今昔變化，臉上洋溢著燦爛的笑容。他告訴記者，以前時(shí)不時(shí)會(huì)遇到停電問題，影響商店生意，如今電力供應(yīng)穩(wěn)定了，生意也跟著好轉(zhuǎn)起來。

　　

　　“風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)發(fā)電，不僅為我們提供了穩(wěn)定可靠的電力保障，有力助推了鄉(xiāng)村振興進(jìn)程，而且逐步實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)農(nóng)牧業(yè)向現(xiàn)代清潔能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，推動(dòng)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)的多元化發(fā)展。”措美縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。