措美哲古風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用智慧風(fēng)場(chǎng)的數(shù)字化和智能化技術(shù),，實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)天氣情況和機(jī)組運(yùn)行情況,，做到提前預(yù)警潛在故障，提前準(zhǔn)備備用器部件,，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,。

措美哲古風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,。■ 三峽集團(tuán)供圖

向云端,，山那邊,，水里面……盛夏時(shí)節(jié)，坐落在我國(guó)西南邊陲的一個(gè)偏遠(yuǎn)縣城——西藏自治區(qū)山南市措美縣一片祥和,。這里天空蔚藍(lán),、雪山連綿、江水奔騰,，圣潔的雪域高原吹拂的浩蕩長(zhǎng)風(fēng)經(jīng)年不息,。

8月3日，海拔5000多米的措美哲古風(fēng)電場(chǎng)迎來(lái)了它的“高光時(shí)刻”：5臺(tái)單機(jī)容量3.6兆瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組威武矗立,，喜馬拉雅北麓的山風(fēng)呼嘯而至,，帶動(dòng)葉片徐徐旋轉(zhuǎn)化為電流，轉(zhuǎn)瞬間并入電網(wǎng),，點(diǎn)亮萬(wàn)家燈火,。

“這是西藏自治區(qū)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，也是首個(gè)并入西藏主電網(wǎng)的風(fēng)電項(xiàng)目?！比龒{集團(tuán)措美哲古風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王亮告訴筆者,，此次投產(chǎn)的3.6兆瓦風(fēng)電機(jī)組是目前我國(guó)超高海拔地區(qū)已投產(chǎn)容量最大的風(fēng)電機(jī)組，待風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目全部投產(chǎn)后,，年發(fā)電量將超過(guò)2億千瓦時(shí),，可以滿足周邊近14萬(wàn)個(gè)家庭一年的用電量。

青藏高原的優(yōu)質(zhì)風(fēng)能不可辜負(fù)

措美哲古風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)機(jī)建設(shè)在海拔5000米至5200米之間,，總裝機(jī)72.6兆瓦,。為何要堅(jiān)持在世界屋脊建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)？王亮的回答言簡(jiǎn)意賅：這里的風(fēng)能資源不可辜負(fù),！

打開中國(guó)地形圖,，遼闊的青藏高原引人矚目。這里的山脈多呈東西走向,，地勢(shì)由西向東降低,，地面海拔高程伴隨緯度的升高發(fā)生急劇變化，更加助長(zhǎng)了西風(fēng)的強(qiáng)度和頻次,。

氣象數(shù)據(jù)顯示,，青藏高原有著豐富的風(fēng)能資源，西藏自治區(qū)風(fēng)能蘊(yùn)藏量約為1.9億千瓦,，居全國(guó)第八位,。風(fēng)能資源在每秒7米以上的區(qū)域約占青藏高原總面積的30%，主要分布于海拔4800米以上的高山地區(qū),，技術(shù)可開發(fā)量約1.8億千瓦,。

“目前，西藏自治區(qū)的電源結(jié)構(gòu)以水電和光伏為主,，水力發(fā)電量占總發(fā)電量的89.81%,，太陽(yáng)能發(fā)電量占7.73%?！蓖趿帘硎?，西藏的電能還有著“夏盈冬缺、晝盈夜缺”的特點(diǎn),。

由于西藏自治區(qū)基礎(chǔ)電源都是水電和光伏電,，因此在冬季來(lái)水偏少的情況下，會(huì)有一定程度的缺電,。同樣,，光伏電站也是白天日照充足的時(shí)候發(fā)電量大。而措美哲古風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量最大的時(shí)候往往是在冬季,，夜間用電的高峰期也恰是風(fēng)機(jī)發(fā)電最多的時(shí)候,?！八裕朊勒芄棚L(fēng)電場(chǎng)的建設(shè),，可為改善西藏電源結(jié)構(gòu)起到積極作用,。”王亮說(shuō),。

建設(shè)高海拔風(fēng)電場(chǎng)面臨諸多難題

海拔5000米,，已經(jīng)接近超高海拔與極高海拔的臨界點(diǎn)，其氣流條件,、氣壓條件和氣候條件都對(duì)機(jī)組性能提出了更高的要求,。建設(shè)高海拔風(fēng)電場(chǎng)，面臨著諸多難題,。

業(yè)內(nèi)流行著這么一句話：高海拔地區(qū)的風(fēng)“有氣無(wú)力”。這是因?yàn)轱L(fēng)能大小與空氣密度成正比,，而高海拔地區(qū)空氣密度低,，因此與平原地區(qū)同等風(fēng)速條件相比，這里的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速更慢,，發(fā)電功率更低,，總結(jié)成一句話：“風(fēng)大，但帶不動(dòng),?！?/p>

不僅如此，高原地區(qū)風(fēng)速變化快,，有時(shí)早晚風(fēng)力小,，中午卻刮起超強(qiáng)大風(fēng)。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,，還對(duì)平穩(wěn)發(fā)電造成不利影響。此外,，氣壓低的高海拔地區(qū)散熱條件差,，這就容易導(dǎo)致風(fēng)機(jī)軸承過(guò)熱，降低機(jī)組使用壽命,。有時(shí),，風(fēng)機(jī)還會(huì)面對(duì)冰雹、雷劈等極端氣候條件,。在超高海拔環(huán)境中,，還有紫外線強(qiáng)度高、高低溫變化劇烈,、風(fēng)沙雨雪沖刷頻繁等問(wèn)題,，這都對(duì)風(fēng)機(jī)葉片性能提出了更高要求,。

在大家的印象中，風(fēng)機(jī)總是慢悠悠地旋轉(zhuǎn),，殊不知,，風(fēng)機(jī)葉片前緣的運(yùn)動(dòng)速度有時(shí)可以達(dá)到高鐵的時(shí)速。

青藏高原地區(qū)的風(fēng)機(jī)經(jīng)常遇到氣流干擾現(xiàn)象,。王亮告訴筆者,，就像大家平時(shí)坐飛機(jī)遇到氣流干擾時(shí)一樣，高速運(yùn)動(dòng)的風(fēng)機(jī)如果遇到氣流干擾,，同樣會(huì)發(fā)生顛簸,，這會(huì)影響發(fā)電效率。

建設(shè)高海拔風(fēng)電場(chǎng),，施工也是個(gè)難題,。一些施工機(jī)器也會(huì)產(chǎn)生“高原反應(yīng)”，出現(xiàn)降耗降容的現(xiàn)象,，比如起吊機(jī)械時(shí),，由于氧氣不足、燃燒不充分,，導(dǎo)致施工設(shè)備無(wú)法達(dá)到與平原地區(qū)相同的出力效果,。

技術(shù)創(chuàng)新“治好”風(fēng)機(jī)“高原反應(yīng)”

在如此高的地方建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)史無(wú)前例，這意味著無(wú)經(jīng)驗(yàn)可循,、無(wú)技術(shù)可依,。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)了在超高海拔地區(qū)高效率發(fā)電,。

針對(duì)高海拔環(huán)境，措美哲古風(fēng)電場(chǎng)的機(jī)組選擇了葉片長(zhǎng)度更長(zhǎng)的風(fēng)機(jī)產(chǎn)品,，加大機(jī)組掃風(fēng)面積,，增強(qiáng)捕風(fēng)能力。王亮為科技日?qǐng)?bào)筆者打了一個(gè)形象比方：“如果說(shuō)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,，我們要通過(guò)把碗變大來(lái)‘喂飽’風(fēng)機(jī)?！币虼?，措美哲古風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組的葉輪直徑較其他地區(qū)的同等功率機(jī)組增加了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)那么大的面積,。

針對(duì)高海拔地區(qū)惡劣的氣候環(huán)境，在風(fēng)機(jī)葉片研發(fā)過(guò)程中,，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,?！叭绻f(shuō)低海拔地區(qū)機(jī)組葉片穿的是普通棉服，那么高原機(jī)組的葉片穿的就是高科技沖鋒衣,?！蓖趿帘硎荆@樣的設(shè)計(jì)能最大程度地保護(hù)葉片,，抵御惡劣環(huán)境,，保證機(jī)組的質(zhì)量和運(yùn)行壽命。

針對(duì)西藏空氣密度較低這一特點(diǎn),，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了葉片的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì),，提高了葉片對(duì)氣流的適應(yīng)性，從而穩(wěn)定了機(jī)組的功率輸出,。

“為了解決施工建設(shè)難題,，在措美哲古風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目中，我們借助數(shù)字技術(shù),，最大限度地扭轉(zhuǎn)了自然環(huán)境帶來(lái)的困局?！蓖趿粮嬖V筆者,，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用智慧風(fēng)場(chǎng)的數(shù)字化和智能化技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)天氣情況和機(jī)組運(yùn)行情況,，做到提前預(yù)警潛在故障,，提前準(zhǔn)備備用器部件，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。

不僅如此,，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,。但是，由于采取了一系列獨(dú)特設(shè)計(jì),，措美哲古風(fēng)電場(chǎng)的高原風(fēng)機(jī)壽命已經(jīng)達(dá)到和平原風(fēng)機(jī)同等的水平,，即20年以上。

從海洋到陸地,，從平原到高原甚至沙漠,，近年來(lái)，我國(guó)持續(xù)推進(jìn)大型風(fēng)電光伏等可再生能源建設(shè),。截至2023年上半年,，全國(guó)可再生能源裝機(jī)達(dá)到13.22億千瓦,，同比增長(zhǎng)18.2%，歷史性超過(guò)煤電,，大約占到我國(guó)總裝機(jī)的48.8%,；其中，風(fēng)電裝機(jī)3.89億千瓦,，上半年發(fā)電量4628億千瓦時(shí),，同比增長(zhǎng)20%。

三峽集團(tuán)董事長(zhǎng),、黨組書記雷鳴山表示,，西藏措美哲古風(fēng)電場(chǎng)成功建設(shè)，為后續(xù)超高海拔地區(qū)“基地化,、規(guī)?；⒓羞B片”風(fēng)電開發(fā)奠定了良好基礎(chǔ),，對(duì)我國(guó)超高海拔風(fēng)電開發(fā)建設(shè)和地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展都具有十分重要的意義,。