位于藏北高原的那曲歐瑪亭嘎風(fēng)電場(chǎng)（局部）。

風(fēng)電機(jī)組吊裝現(xiàn)場(chǎng)。

風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)輸途中。

工作人員正在安裝發(fā)電機(jī)螺栓。

風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土澆筑作業(yè)中。（以上圖片均由受訪者提供）

臘月的藏北高原，寒風(fēng)凜冽，修長(zhǎng)的風(fēng)機(jī)葉片悠悠轉(zhuǎn)動(dòng)，似水袖舞動(dòng)，仿佛在講述青藏高原的變化。

風(fēng)機(jī)所在地，是全球超高海拔地區(qū)裝機(jī)規(guī)模最大風(fēng)電項(xiàng)目——國(guó)家能源集團(tuán)西藏那曲歐瑪亭嘎風(fēng)電場(chǎng)（以下簡(jiǎn)稱“那曲風(fēng)電場(chǎng)”）。今年1月1日，該風(fēng)電場(chǎng)正式全容量并網(wǎng)發(fā)電，預(yù)計(jì)每年通過當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)向那曲市送電約2億度，可滿足約23萬人一年的用電需求。

那曲地處西藏的北大門，是全國(guó)五大牧區(qū)的重要組成部分，素有“江河源”“中華水塔”之稱，平均海拔在4500米以上。氣候、自然、交通等條件較為惡劣，為什么要在這里建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)？在藏北高原“追風(fēng)”有多難？建設(shè)者們?nèi)绾瓮黄浦刂仉y關(guān)？讓我們一起去探訪。

與時(shí)間賽跑、經(jīng)受高原極端環(huán)境考驗(yàn)

讓寒風(fēng)變綠電那曲冬更暖

“世界屋脊”青藏高原，土地面積廣闊，自然資源豐富，風(fēng)能是最為重要的能源資源之一。但與全國(guó)其他地區(qū)相比，西藏電力工業(yè)發(fā)展相對(duì)滯后，那曲作為我國(guó)海拔最高的城市，受地理位置和氣候條件等因素影響，電源建設(shè)起步晚，電網(wǎng)比較薄弱，冬季電力供應(yīng)緊張，用電取暖還是件很奢侈的事情。那曲風(fēng)電場(chǎng)就是為解決這一問題而建?！?/p>

“作為西藏2023年電力保障性項(xiàng)目，那曲風(fēng)電場(chǎng)必須在當(dāng)年建成，且只能成功、不能失敗。”時(shí)隔一年，國(guó)家能源集團(tuán)西藏電力有限公司那曲分公司工程建設(shè)部負(fù)責(zé)人田江偉依舊清楚地記得這句話。這是去年初公司全體干部職工接到的指令，“開局即沖刺、開戰(zhàn)即決戰(zhàn)，我們要和時(shí)間賽跑。”

說風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)爭(zhēng)分奪秒，這毫不夸張。因?yàn)榍捌谶M(jìn)場(chǎng)急、高原氣候條件差、總體任務(wù)重。

招投標(biāo)和建設(shè)用地審批是項(xiàng)目備案后、開工前最緊急的工作?！?個(gè)多月完成了施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等環(huán)節(jié)招投標(biāo)，15天備齊40多項(xiàng)資料拿到動(dòng)土許可，各項(xiàng)工作緊湊高效，仿佛開了‘倍速’?！痹詾閺娜ツ?月20日正式動(dòng)工開始，一切就能恢復(fù)正常，但田江偉說這不過是又一個(gè)開始。

一般來說，在理想條件下建設(shè)一個(gè)10萬兆瓦風(fēng)電場(chǎng)至少需要一年。那曲風(fēng)電場(chǎng)平均海拔4650米，其風(fēng)機(jī)采用25臺(tái)單機(jī)容量4兆瓦的陸上直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)量達(dá)100兆瓦，想要“超額”完成任務(wù)，時(shí)間壓力可想而知，超高海拔的極限考驗(yàn)超乎想象。

含氧量降低?！叭撕蜋C(jī)器都出現(xiàn)了‘高反’，降效嚴(yán)重。原本幾分鐘就能完成的工作，在那曲至少要半個(gè)小時(shí)。”田江偉介紹，效率打折，就要在量上“補(bǔ)救”。“為了保證進(jìn)度，項(xiàng)目調(diào)度了更高功率的機(jī)械，投入成倍的人員力量?！?/p>

高寒疾風(fēng)、天氣變幻無常。每年10月至次年4月是強(qiáng)風(fēng)、冰雪期，不具備施工條件。因此必須搶抓有利窗口期，“能早動(dòng)一點(diǎn)是一點(diǎn)，多動(dòng)一點(diǎn)是一點(diǎn)”。除此之外，“上一秒晴空萬里，下一秒風(fēng)雨來襲”更是家常便飯。令田江偉印象深刻的是一次葉片吊裝，當(dāng)葉輪對(duì)接發(fā)電機(jī)時(shí)狂風(fēng)驟起?！帮L(fēng)突然從四面八方吹來，風(fēng)速從3米每秒一下子提升到30多米每秒，當(dāng)時(shí)我們所有人的心都提到嗓子眼，簡(jiǎn)單商議后便立即決定所有人拉著纜風(fēng)繩不動(dòng)，讓葉輪抵靠發(fā)電機(jī)作臨時(shí)支撐，就這樣撐了3個(gè)多小時(shí)。”

超高海拔區(qū)長(zhǎng)冬無夏，晝夜溫差大，最溫暖的時(shí)候溫差可達(dá)20攝氏度，中午也得穿著厚外套。正是由于溫度的起伏變化，土層反復(fù)凍融，這無疑加大了混凝土澆筑難度，稍有不慎就會(huì)出現(xiàn)裂縫，甚至在受力后破壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)，造成斷層、冷縫等質(zhì)量事故。

高原的嚴(yán)苛條件無法改變，項(xiàng)目建設(shè)者唯有日夜堅(jiān)守，積極試驗(yàn)，找尋應(yīng)對(duì)辦法?！斑@是第一次在超高海拔地區(qū)建設(shè)如此大規(guī)模風(fēng)電項(xiàng)目，絕大多數(shù)參建者都沒有高原施工的經(jīng)驗(yàn)，大家得‘摸著石頭過河’?！碧锝瓊ソ榻B，通過該項(xiàng)目建設(shè)，團(tuán)隊(duì)研發(fā)并成功應(yīng)用了超高海拔高性能纖維混凝土，掌握了超高海拔地區(qū)大體積風(fēng)機(jī)混凝土施工工藝，同時(shí)總結(jié)了高海拔混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)慢、易裂縫等問題預(yù)防經(jīng)驗(yàn)，保證了澆筑質(zhì)量。

攻破基礎(chǔ)澆筑難題，只是項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)精誠(chéng)協(xié)作、艱苦奮戰(zhàn)的一個(gè)縮影。在過去8個(gè)多月時(shí)間里，建設(shè)者們奔波勞碌、爬冰臥雪，通過藏北高原的重重考驗(yàn)，讓寒風(fēng)變綠電、那曲冬更暖。

自主研發(fā)“智選”平臺(tái)、量身打造風(fēng)電機(jī)組

國(guó)產(chǎn)設(shè)備打破技術(shù)封鎖解決建設(shè)難題

那曲風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址位于那曲市色尼區(qū)那曲鎮(zhèn)境內(nèi)，接近市中心。在此處建風(fēng)電場(chǎng)又是出于什么考量？

主要是結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源稟賦特點(diǎn)，從實(shí)際需求出發(fā)。中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司那曲風(fēng)電項(xiàng)目負(fù)責(zé)人郭宗強(qiáng)解釋，那曲電網(wǎng)能源結(jié)構(gòu)以光伏為主，不僅極不穩(wěn)定，一到冬季，夜間光伏發(fā)電能力明顯下降，無法滿足用電需求，電力缺口較大。“色尼是負(fù)荷中心，在這里建立風(fēng)電場(chǎng)作為電力保障，可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域電源電站風(fēng)光互補(bǔ)?！?/p>

確定那曲鎮(zhèn)只是風(fēng)電場(chǎng)選址的第一步，為了使風(fēng)能資源利用最大化、降低開發(fā)成本，還要根據(jù)風(fēng)資源評(píng)估結(jié)果進(jìn)一步縮小范圍，即所謂微觀選址。這并非易事。

“那曲的風(fēng)速風(fēng)向變化無常，‘毫無章法’，強(qiáng)勁的大氣湍流使得周邊空氣壓強(qiáng)、速度、溫度起伏大，風(fēng)資源評(píng)估難度較大?！睎|方電氣風(fēng)電股份有限公司風(fēng)電研究設(shè)計(jì)院整體解決方案負(fù)責(zé)人楊奎濱說，微觀選址工作并沒有受此影響，因?yàn)槭褂昧斯咀灾鏖_發(fā)的“風(fēng)能智選”平臺(tái)。

“‘風(fēng)能智選’就像一個(gè)參謀，通過建立覆蓋全球的高分辨率氣象格點(diǎn)數(shù)據(jù)庫，對(duì)接分析地理信息、機(jī)型、測(cè)風(fēng)等6類數(shù)據(jù)，提供從測(cè)風(fēng)、選址、風(fēng)資源精準(zhǔn)評(píng)估到風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃的一體化設(shè)計(jì)，解決超高海拔地區(qū)風(fēng)資源評(píng)估困難和選址布機(jī)難的問題?！睏羁鼮I介紹，從2019年至今，東方電氣始終致力于“風(fēng)能智選”平臺(tái)的建設(shè)開發(fā)，不僅打造出適應(yīng)我國(guó)的風(fēng)電應(yīng)用場(chǎng)景，更打破了風(fēng)資源工業(yè)軟件的國(guó)外壟斷，解決了風(fēng)電工業(yè)軟件“卡脖子”問題。

解決了選址問題，如何在世界之巔實(shí)現(xiàn)風(fēng)與電的順利轉(zhuǎn)換？那曲風(fēng)電場(chǎng)依靠的是強(qiáng)大“科技心臟”——25臺(tái)DEW-D4000-172型永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組。據(jù)了解，這組高塔架風(fēng)電機(jī)組是為風(fēng)電場(chǎng)量身打造，它們身型統(tǒng)一，給人的第一印象是身材高挑：距地面約100米高的風(fēng)機(jī)輪轂，掃風(fēng)面積相當(dāng)于3.3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大小的葉輪，長(zhǎng)度達(dá)84.5米的葉片。

從性能上來看，風(fēng)電機(jī)組“身體棒、不缺氧、無高反”，發(fā)電能力強(qiáng)——

直驅(qū)風(fēng)電，把“有氣無力的風(fēng)”更好地轉(zhuǎn)化成能量。通常而言，風(fēng)能大小與空氣密度成正比，高海拔地區(qū)空氣密度大約只有平原地區(qū)的一半，同等條件下發(fā)電功率更低?！啊彬?qū)’減少風(fēng)能轉(zhuǎn)換的中間環(huán)節(jié)及損耗，通過湍流預(yù)估、風(fēng)向預(yù)測(cè)偏航、智能失速檢測(cè)技術(shù)，提高轉(zhuǎn)化效率，攻克葉片失速等難題，實(shí)現(xiàn)機(jī)組在復(fù)雜地形的穩(wěn)定、高效運(yùn)行?！睎|方電氣風(fēng)電股份有限公司風(fēng)電研究設(shè)計(jì)院副院長(zhǎng)曾志說。

紫外線、低溫、風(fēng)沙雨雪的考驗(yàn)，也都對(duì)風(fēng)電機(jī)組葉片性能提出了更高要求。曾志介紹，研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)針對(duì)這一問題，優(yōu)化了葉片氣動(dòng)外形，并按20年壽命要求的標(biāo)準(zhǔn)，采用一系列防紫外線技術(shù)，抑制油漆老化開裂以及外露部件加速老化。

山地區(qū)域高濕環(huán)境下，風(fēng)電機(jī)組啟動(dòng)工作所需最低電壓相對(duì)較高，電氣元件容易因絕緣電阻降低導(dǎo)致電氣短路故障。為此，研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了人工高海拔氣候模擬試驗(yàn)技術(shù)分析，多物理場(chǎng)仿真及多因子老化評(píng)估，對(duì)發(fā)電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)、耐壓等做了定制化設(shè)計(jì)，為變流器等主要電氣元件優(yōu)化了加熱除濕技術(shù)。

超高海拔地區(qū)，如何知道風(fēng)電機(jī)組是否正常運(yùn)行？智能監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)和集群控制系統(tǒng)來幫忙。每臺(tái)風(fēng)機(jī)都配置了智能監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)，可采集機(jī)組傳動(dòng)鏈、葉片、塔筒及螺栓運(yùn)行高頻信號(hào)，結(jié)合智能算法分析及專家診斷，預(yù)警大部件運(yùn)行潛在風(fēng)險(xiǎn)并提升運(yùn)維能力。集群控制系統(tǒng)則通過功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)參與風(fēng)電場(chǎng)能量控制，根據(jù)能量需要，分配各風(fēng)機(jī)做多少功、發(fā)多少電?！爸悄鼙O(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)就好比風(fēng)機(jī)的‘醫(yī)生’，集群控制系統(tǒng)如同‘管家’，都是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能管理系統(tǒng)?！痹菊f。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，那曲風(fēng)電場(chǎng)正式投運(yùn)以來，已為當(dāng)?shù)毓╇?80萬千瓦時(shí)。羌塘草原的風(fēng)點(diǎn)亮了千家萬戶的燈，于我國(guó)風(fēng)電行業(yè)而言，該風(fēng)電場(chǎng)全容量投產(chǎn)，不僅是超高海拔地區(qū)風(fēng)電開發(fā)史上的一大進(jìn)程，更是一次超高海拔地區(qū)風(fēng)電技術(shù)的重大突破，對(duì)于推動(dòng)高海拔風(fēng)機(jī)研發(fā)應(yīng)用和高海拔風(fēng)電項(xiàng)目規(guī)?；_發(fā)具有重要示范作用。

嚴(yán)格執(zhí)行草皮剝離要求、精心養(yǎng)護(hù)管理

努力把工程施工對(duì)環(huán)境影響減至最低

西藏是我國(guó)重要的生態(tài)安全屏障、清潔能源資源接續(xù)基地。當(dāng)前，當(dāng)?shù)氐锰飒?dú)厚的能源優(yōu)勢(shì)得到長(zhǎng)足發(fā)展，據(jù)國(guó)網(wǎng)西藏電力有限公司透露，2023年藏區(qū)清潔能源發(fā)展迅猛，總體占比超90%，西藏電網(wǎng)基本實(shí)現(xiàn)清潔能源供電。

高原清潔能源的發(fā)展?jié)摿Γ认胂笾懈鼮閺?qiáng)勁。但高原的生態(tài)環(huán)境比想象中更加脆弱。

高原牧區(qū)，草地是畜牧業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵?！斑@里養(yǎng)分循環(huán)慢、土壤生成速度慢，植被更新速度慢，如果破壞了牧草生長(zhǎng)，很長(zhǎng)時(shí)間都無法恢復(fù)，會(huì)讓當(dāng)?shù)啬撩穹浅Ｐ奶?。”?guó)家能源集團(tuán)西藏電力有限公司那曲分公司安全環(huán)保部負(fù)責(zé)人袁正勇告訴記者，那曲風(fēng)電項(xiàng)目在設(shè)計(jì)之初就把環(huán)保問題考慮在內(nèi)，努力把工程施工對(duì)環(huán)境的影響減至最低，確保原有景觀不受破壞，地表水和地下水水質(zhì)不受污染，草原植被得到有效保護(hù)，噪聲、振動(dòng)和揚(yáng)塵的環(huán)境影響得到有效控制。

該項(xiàng)目占地面積14萬平方米，免不了要?jiǎng)油灵_荒。為了最大限度保護(hù)草原植被，建設(shè)者嚴(yán)格執(zhí)行草皮剝離要求，把場(chǎng)內(nèi)40公里新建道路、25臺(tái)風(fēng)機(jī)機(jī)位處草皮連同根部土壤一并剝離。

采訪時(shí)，袁正勇向記者展示了一張草皮剝離堆存的圖片：在新建道路兩旁，是一塊塊整齊擺放的草皮，上面覆著一層防沙網(wǎng)?！懊繅K草皮剝離的厚度為30厘米，經(jīng)專家建議，我們借鑒高原地區(qū)臨時(shí)存放經(jīng)驗(yàn)，將草皮就近平鋪存放，以避免過度轉(zhuǎn)運(yùn)造成傷害?！?/p>

臨時(shí)存放在路邊的草皮會(huì)派專人進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、管理，防止人員、車輛踐踏和牛羊啃食，還會(huì)定期根據(jù)土壤含水量進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，并根據(jù)草皮的長(zhǎng)勢(shì)適當(dāng)施肥。待到復(fù)綠階段，通過建設(shè)恢復(fù)示范點(diǎn)，試驗(yàn)恢復(fù)成效，總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，再大范圍推廣。

此外，在建設(shè)期間，建設(shè)者通過灑水、清洗、封閉、集中收集等方式，做好棄渣、揚(yáng)塵、廢水和施工廢棄物處置管理。

建設(shè)者們對(duì)西藏生態(tài)環(huán)境的守護(hù)，在風(fēng)電場(chǎng)投產(chǎn)后得到延續(xù)，并帶來顯著的環(huán)境效益。據(jù)了解，風(fēng)電場(chǎng)每年所提供的清潔電能，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤6萬噸，減少二氧化碳排放量16萬噸。它的建成進(jìn)一步減少對(duì)化石燃料的依賴，降低對(duì)環(huán)境的破壞和污染。