喜马拉雅的风点亮西藏的灯-北极星风力发电网

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位于西藏的措美哲古风电场，是目前世界上海拔最高的风电项目。该项目创造了雪域高原风电建设史的奇迹，打破了空气密度低、风能不具利用价值的误区。

湛蓝的天空、连绵的雪山、奔腾的江水、圣洁的雪域高原，长风浩荡，经年不息。在我国西南边陲坐落着一个鲜为人知的偏远县城——措美，藏语意为“湖的下游”。2021年12月22日，在海拔5000多米的措美哲古镇，10台银白色的风电机组威武矗立，喜马拉雅北麓的山风呼啸而至，带动叶片徐徐旋转，电流转瞬间并入西藏电网，送入千家万户。截至2022年10月22日，由三峡集团投资的世界海拔最高的风电场，其发电量已突破6000万千瓦时。该项目为区域内超高海拔的规模化风电开发提供了研究成果和工程借鉴，也将助力西藏雅江中游水风光多能互补基地的建设。

欲善其事，必利其器

青藏高原山脉多东西走向，地势由西向东降低，地面海拔高程伴随纬度的升高发生急剧的变化，更加助长了西风的强度和频次。据气象数据分析，青藏高原大风季集中在冬春季节，风速高且持续时间长。据评估，西藏风能资源技术开发量达到了6亿千瓦，部分高海拔地区年有效利用小时数可达4000小时。然而，由于高原的低气压、强紫外线、低空气密度，风能资源长期以来被认为是“有气无力”，不具有开发利用价值。

这种刻板的印象缺乏科学验证。经气象专家评估，证明在年平均风功率密度400瓦/平方米的风能资源条件下，海拔高度4600米的地区可以与海拔高度1100米的地区获得同样的风力发电量。并且，随着高原型风电机组效率的提升，可开发资源将会更多。

措美哲古镇风电场就位于喜马拉雅风带上，平均海拔介于5000~5065米，风能资源优良。该项目由三峡集团投资、中国电建成都院EPC总承包建设、水电五局、水电六局及中国安能参建，总装机容量为2.2万千瓦，项目采用：5台单机容量2.2兆瓦的东方风电直驱机组，5台单机容量2.2兆瓦的运达股份双馈机组，并配套建设1座110kV升压站。

5000米已经接近超高海拔与极高海拔的临界点，在如此高的地方建设风电场史无前例，这意味着无经验可循，无技术可依。由于超高海拔地区大气压力和空气密度只有沿海地区的60%，业内专家向《风能》解释，这将导致风电机组推力严重下降、更容易造成叶片失速，并且对气动性能优化、电气部件绝缘及散热性能提升、高辐射环境下机组防护设计优化等方面提出更大挑战。

此外，过大的昼夜温差、雷暴频次高对风电机组的材料耐疲劳性也带来很大挑战。针对高海拔的环境特点，两家风电设备供应商全力以赴，在机组设备元器件的选择、电气设备设计及加工工艺，包括投运后的控制策略，都进行了系统性的技术改造和科技创新。

叶片作为机组的核心部件，也是受环境影响最大的部件。东方风电措美项目机组的主设计师杨奎斌在接受《风能》采访时表示，面对气动性能降低和叶片失速等问题，东方风电经过数次仿真及试验验证，攻克了基于雷诺数的翼型气动性能、大厚度翼型等难题；同时创新性地结合超高海拔区域定制化的控制策略及涡流发生器技术，解决了超高海拔地区叶片失速的行业难题，在提高机组发电量5%的同时，也保证了机组的可靠运行。同样，运达股份也通过建立叶片全尺寸模型，模拟叶片气动性能，设计了气动性能优异的特殊翼型，安装迟气流分离的涡流发生器，并反复进行设计迭代，在保证发电量的条件下，将载荷降至最小。

超高海拔给风电机组带来的另一个较大的问题是绝缘与散热。对此，运达股份技术中心超高海拔机组产品经理于海舒向《风能》介绍，技术中心进行了整机的流场仿真分析，根据分析结果，谨慎选择了大部件冷却方式，以及降容设计系数，其目的是避免过度设计增加成本和复杂度。

完成电气部件设计和生产后，为了验证相关设计效果，设计工程师对所有电气大部件进了联合低气压试验，模拟在6000米海拔上的实际工作状况，结果一次性通过温升、耐压、雷击冲击等全部电气性能测试。而东方风电有大批量海拔在3000~4000米范围内的高原型机组应用业绩，收集了多年来大量电气系统的运行数据，包括绝缘特性、温升状况等，并从绕组耐压、防电晕、电气部件间距等方面进行了适应性的设计，通过了低气压、工频耐压、冲击耐压、高低温试验等一些列全方位的环境适应性试验的验证。

如今，机组运行安全稳定，发电量成绩斐然，足以打破行业内在空气密度低，超高海拔地区不具备开发价值的误区。

欲登绝顶，莫辞劳苦

措美哲古风电项目所在地雪山湖谷纵横、大小山脉连绵起伏，常年温度8.2℃。在条件如此恶劣的地方施工，人员和设备安全、组织调度、运输吊装、运营管理等面临着多重考验。

从2019年6月项目获得自治区核准批复，到吊装，及运维，三峡集团西藏能源投资有限公司山南分公司主管尹舒展就一直奋战在这个项目上。

谈起项目建设时的艰辛，尹舒展向《风能》描述道：“项目所在地距离驻地有100多公里，方圆几十里渺无人烟，寒风刺骨。现场交流时，讲话者的声音常常被风吞噬。随着海拔一点点升高，人体内储存的氧气会快速流失，很多人出现不同程度的高原反应，头疼肚胀、失眠多梦，严重的会导致呼吸困难、意识不清，施工人员需要频繁更换。军大衣和氧气瓶成了我们的护身符；没有餐饮住宿条件，大家喝的是烧不烫的水，吃的是泡不熟的方便面。更没有手机和网络信号，仅有一部调度座机可与外界联系。”

人有“高反”，机器也会产生高原反应，出现降耗降容的现象。比如起吊机械时，由于氧气不足燃烧不充分，设备无法达到与平原地区相同的出力效果。面对横在眼前的重重困难和迫近的并网截止日期，各参建单位都竭尽全力。“氧含量低会严重影响作业安全和进度，这要求组织计划具有严密的实操性。”尹舒展介绍说，每台风电机组有大大小小140多个部件，分布在全国各地，要统筹考虑各厂家能不能按时供货，送往西藏。要结合并网节奏，梳理到货顺序，根据天气情况安排合理的工期。

由于在西藏建设风电场几乎没有经验可循，进藏之路困难重重。需要协调当地交通运输、市政等各个管理部门，一些超大部件需要交警押运才能通行。安装环节异常紧张，为了充分利用每天仅有几个小时低风速的黄金窗口期，建设者们需要凌晨四五点起床，在漆黑的崎岖山路上颠簸2个多小时才能到达现场。为了抢占一年中的低风速时段，所有设备须在2021年9月底前运抵机位。每次吊装前，建设单位、制造厂家、设计人员、安装人员，几支队伍严阵以待，以便出现问题时能够及时处理。

幸运的是，最后一台机组在2021年10月7日成功完成吊装。此后，机组调试、静态实验紧锣密鼓地开展。并网前两天，尹舒展带领参与各方人员20多人，连续奋战2天2夜几乎没合眼，与国网西藏调度中心密切配合，终于安全可靠地实现并网。

2021年12月22日上午10点左右，山南市及措美县主要负责人、地方能源主管部门负责人亲临现场，当对讲机中响起“措美哲古风电场并网正式启动”的声音时，5号机组的叶片率先开始旋转。西藏第一个超高海拔并网风电项目开始发电。

在中控室，山南市主要负责人评价道：三峡集团在措美风电开发建设的一小步，是西藏山南清洁能源发展和进步的一大步。2021年12月29日，措美哲古风电场实现全容量并网。

措美哲古风电场的成功开发建设与安全稳定运行，验证了超高海拔地区是可以开发风电的，风能资源从技术上是可以突破的。作为国家超高海拔风电科研示范项目，措美哲古风电场对探索解决高海拔风能资源特性、地理特性、气候特性具有重要意义；对风电场选址、测风、设计、开发建设、运营管理方案以及风电机组设备元器件选择、绝缘设计、加工工艺、控制策略等也具有重要的实践价值。据悉，措美哲古风电场是措美县打造包括风、光、地热能在内的一体化清洁能源基地的重要一环，总装机约5万千瓦的风电二期项目已在实施中。

如今，驻地条件已经改善很多，升压站内有人24小时驻守，备品备件充足。在通往现场的路上，狐狸、藏野驴、岩羊悠然逡巡。远处，巨大的风电机组已经缩成小小的剪影，与碧波荡漾的哲古湖、连绵起伏的雪山，伸手可摘星的夜空融为一体。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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