一般情况下,1500~3500m被定义为高海拔,3500~5500m为超高海拔。被称为“生命禁区”的青藏高原平均海拔在4000m以上,是不折不扣的超高海拔地区。
超高海拔地区大气压力和空气密度极低,平均只有沿海地区的60%,导致风电(风电行业分析报告)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了更高要求。另外,过大的昼夜温差对风电机组材料耐疲劳性也提出较大挑战。简而言之,在超高海拔地区开发风电,必须解决空气密度极低时造成的机组叶片失速、电气绝缘散热、机舱塔筒叶片防辐射及雷暴等问题。
由于风电机组需要运行20年以上,在这些特殊环境下的挑战,是无法在试验环境下完全模拟的,必须经过漫长的现场考验,并不断加以改善。早在15年前的千瓦级风电机组上,我国就已经实施了高海拔风电机组的批量化项目开发,为日后风电从高海拔到超高海拔开发步步为营,从云南、四川、青海到西藏一步一级台阶,打下坚实基础。
2008年12月6日,由中国水电集团投资建设,中法两国在气候变化领域合作的重大代表性项目⸺大理者磨山风电场顺利投产发电。该项目的投运,对中国高海拔风电技术的早期探索意义重大。它是云南首个风电项目,位于大理市下关南侧的者磨山上,建成时为我国最高海拔风电项目。
这个项目的投产,还标志着云南省长期以来以水电、火电为电力能源结构的历史将被改写,在每年11月至次年5月的枯水期,风电可为电网带来补充,开创了“风水互补”的能源建设新格局。
据了解,大理者磨山风电场总装机容量7.875万千瓦,共安装105台金风科技750kW机型,是我国最早一批针对高海拔环境进行了技术优化的风电机组。可以说,正是这些机组在十五年前的投运,开创了高海拔、低空气密度、特殊地理环境下风电场建设的先河,填补了国内外高海拔风电建设的空白,为相关技术进步积累了丰富经验。