Гідраакумуляцыя з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўванай і развітай тэхналогіяй буйнамаштабнага захоўвання энергіі, а ўсталяваная магутнасць электрастанцый можа дасягаць гігават. У цяперашні час найбольш развітай і найбуйнейшай усталяванай сістэмай захоўвання энергіі ў свеце з'яўляецца гідраакумуляцыя.
Тэхналогія гідраакумуляцыі энергіі (ГАЭС) з'яўляецца развітай і стабільнай, мае шырокі спектр пераваг і часта выкарыстоўваецца для рэгулявання пікавай нагрузкі і рэзервовага капіявання. ГАЭС з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўванай і развітай тэхналогіяй буйнамаштабнага захоўвання энергіі, а ўсталяваная магутнасць электрастанцый можа дасягаць гігават.
Згодна з няпоўнай статыстыкай Прафесійнага камітэта па захоўванні энергіі Кітайскай асацыяцыі энергетычных даследаванняў, гідраакумулюючыя электрастанцыі ў цяперашні час з'яўляюцца найбольш развітымі і найбуйнейшымі ўсталяванымі сховішчамі энергіі ў свеце. Па стане на 2019 год аперацыйная магутнасць захоўвання энергіі ў свеце дасягнула 180 мільёнаў кілават, а ўсталяваная магутнасць гідраакумулюючых электрастанцый перавысіла 170 мільёнаў кілават, што складае 94% ад агульнага аб'ёму захоўвання энергіі ў свеце.
Гідраакумулюючыя электрастанцыі выкарыстоўваюць электраэнергію, якая выпрацоўваецца ў перыяд нізкай нагрузкі энергасістэмы, для перапампоўвання вады ў вышэйшае месца для захоўвання і адпускання вады для выпрацоўкі электраэнергіі ў перыяды пікавай нагрузкі. Пры нізкай нагрузцы спажыўцом з'яўляецца гідраакумулюючая электрастанцыя; пры пікавай нагрузцы — электрастанцыя.
Гідраакумулюючая ўстаноўка выконвае дзве асноўныя функцыі: перапампоўку вады і выпрацоўку электрычнасці. Пры максімальнай нагрузцы энергасістэмы ўстаноўка працуе як вадзяная турбіна. Адкрыццё накіроўвальнага апарата вадзяной турбіны рэгулюецца сістэмай рэгулятара, і патэнцыяльная энергія вады пераўтвараецца ў механічную энергію кручэння ўстаноўкі, а затым механічная энергія пераўтвараецца ў электрычную энергію праз генератар.
Калі нагрузка энергасістэмы нізкая, вадзяны помпа выкарыстоўваецца для перапампоўкі вады з ніжняга рэзервуара ў верхні. Дзякуючы аўтаматычнай рэгуляцыі сістэмы рэгулятара, адтуліна накіроўвальнага апарата аўтаматычна рэгулюецца ў залежнасці ад вышыні помпы, а электрычная энергія пераўтвараецца ў патэнцыяльную энергію вады і захоўваецца.
Гідраакумулюючыя электрастанцыі ў асноўным адказваюць за рэгуляванне пікавай нагрузкі, рэгуляванне частаты, аварыйнае рэзервовае капіраванне і пуск энергасістэмы без нагрузкі, што можа палепшыць і збалансаваць нагрузку энергасістэмы, палепшыць якасць электразабеспячэння і эканамічныя выгады энергасістэмы, а таксама з'яўляюцца асновай для забеспячэння бяспечнай, эканамічнай і стабільнай працы энергасістэмы. Гідраакумулюючыя электрастанцыі вядомыя як «стабілізатары», «рэгулятары» і «балансары» ў бяспечнай эксплуатацыі энергасетак.
Тэндэнцыя развіцця сусветных гідраакумулюючых электрастанцый — высокі напор, вялікая магутнасць і высокая хуткасць. Высокі напор азначае, што блок развівае большы напор, вялікая магутнасць азначае, што магутнасць аднаго блока пастаянна павялічваецца, а высокая хуткасць азначае, што блок мае больш высокую ўдзельную хуткасць.
Структура і характарыстыкі электрастанцыі
Асноўныя будынкі гідраакумулюючай электрастанцыі звычайна ўключаюць: верхні рэзервуар, ніжні рэзервуар, сістэму падачы вады, майстэрню і іншыя спецыяльныя будынкі. У параўнанні з традыцыйнымі гідраэлектрастанцыямі, гідратэхнічныя збудаванні гідраакумулюючых электрастанцый маюць наступныя асноўныя характарыстыкі:
Існуюць верхнія і ніжнія вадасховішчы. У параўнанні з традыцыйнымі гідраэлектрастанцыямі з аднолькавай усталяванай магутнасцю, ёмістасць вадасховішчаў гідраакумулюючых электрастанцый звычайна адносна невялікая.
Узровень вады ў вадасховішчы моцна вагаецца, часта падымаецца і паніжаецца. Каб выканаць задачу па ліквідацыі пікаў і запаўненні западзін у электрасетцы, штодзённыя ваганні ўзроўню вады ў вадасховішчы гідраакумулюючай электрастанцыі звычайна адносна вялікія, звычайна перавышаючы 10-20 метраў, а на некаторых электрастанцыях дасягаюць 30-40 метраў, прычым хуткасць змены ўзроўню вады ў вадасховішчы адносна хуткая, звычайна дасягаючы 5~8 м/г і нават 8~10 м/г.
Патрабаванні да прадухілення прасочвання вады з вадасховішчаў высокія. Калі чыста гідраакумулюючая электрастанцыя будзе прыводзіць да вялікіх страт вады з-за прасочвання з верхняга вадасховішча, выпрацоўка электраэнергіі электрастанцыяй знізіцца. Адначасова, каб прадухіліць прасочванне вады з-за пагаршэння гідрагеалагічных умоў у раёне праекта, што прывядзе да пашкоджанняў ад прасочвання і канцэнтраванага прасочвання, да прадухілення прасочвання вады з вадасховішчаў таксама прад'яўляюцца больш высокія патрабаванні.
Напор высокі. Напор гідраакумулюючых электрастанцый звычайна высокі, у асноўным 200-800 метраў. Гідраакумулюючая электрастанцыя Цзісі агульнай усталяванай магутнасцю 1,8 мільёна кілават — першы ў маёй краіне праект з напорным участкам 650 метраў, а гідраакумулюючая электрастанцыя Дуньхуа агульнай усталяванай магутнасцю 1,4 мільёна кілават — першы ў маёй краіне праект з напорным участкам 700 метраў. З пастаянным развіццём тэхналогіі гідраакумулюючых электрастанцый колькасць высоканапорных электрастанцый вялікай магутнасці ў маёй краіне будзе павялічвацца.
Блок усталяваны на невялікай вышыні. Каб пераадолець уплыў плавучасці і фільтрацыі на электрастанцыю, буйныя гідраакумулюючыя электрастанцыі, пабудаваныя ў апошнія гады ў краіне і за мяжой, у асноўным выкарыстоўваюцца ў выглядзе падземных электрастанцый.
Найстарэйшай у свеце гідраакумулюючай электрастанцыяй з'яўляецца гідраакумулюючая электрастанцыя «Нетра» ў Цюрыху (Швейцарыя), пабудаваная ў 1882 годзе. Будаўніцтва гідраакумулюючых электрастанцый у Кітаі пачалося адносна позна. Першы рэверсіўны блок з нахільным патокам быў усталяваны ў вадасховішчы Ганнань у 1968 годзе. Пазней, з хуткім развіццём айчыннай энергетычнай прамысловасці, усталяваная магутнасць атамных і цеплавых электрастанцый рэзка павялічылася, што запатрабавала аснашчэння энергасістэмы адпаведнымі гідраакумулюючымі блокамі.
З 1980-х гадоў Кітай пачаў актыўна будаваць буйныя гідраакумулюючыя электрастанцыі. У апошнія гады, з хуткім развіццём эканомікі і энергетыкі маёй краіны, мая краіна дасягнула плённых навукова-тэхнічных поспехаў у аўтаномнай працы абсталявання буйных гідраакумулюючых установак.
Да канца 2020 года ўсталяваная магутнасць гідраакумулюючых электрастанцый маёй краіны склала 31,49 мільёна кілават, што на 4,0% больш, чым у папярэднім годзе. У 2020 годзе нацыянальная магутнасць гідраакумулюючых электрастанцый склала 33,5 мільярда кВт·г, што на 5,0% больш, чым у папярэднім годзе; нядаўна дададзеная магутнасць гідраакумулюючых электрастанцый краіны склала 1,2 мільёна кВт·г. Гідраакумулюючыя электрастанцыі маёй краіны, якія знаходзяцца ў стадыі будаўніцтва і знаходзяцца ў стадыі будаўніцтва, займаюць першае месца ў свеце.
Дзяржаўная энергасістэмная карпарацыя Кітая заўсёды надавала вялікае значэнне развіццю гідраакумулюючых электрастанцый. У цяперашні час Дзяржаўная энергасістэма мае 22 гідраакумулюючыя электрастанцыі, якія знаходзяцца ў эксплуатацыі, і 30 гідраакумулюючых электрастанцый, якія знаходзяцца ў стадыі будаўніцтва.
У 2016 годзе пачалося будаўніцтва пяці гідраакумулюючых электрастанцый у Чжэньань, Шэньсі, Джужун, Цзянсу, Ціньюань, Ляанін, Сямэнь, Фуцзянь і Фукан, Сіньцзян;
У 2017 годзе пачалося будаўніцтва шасці гідраакумулюючых электрастанцый у паветах І правінцыі Хэбэй, Чжыруй правінцыі Унутраная Манголія, Нінхай правінцыі Чжэцзян, Цзіньюнь правінцыі Чжэцзян, Луанін правінцыі Хэнань і Пінцзян правінцыі Хунань;
У 2019 годзе пачалося будаўніцтва пяці гідраакумулюючых электрастанцый у Фуніне ў правінцыі Хэбэй, Цзяохэ ў правінцыі Цзілінь, Цюйцзян у правінцыі Чжэцзян, Вэйфан у правінцыі Шаньдун і Хамі ў правінцыі Сіньцзян;
У 2020 годзе пачнецца будаўніцтва чатырох гідраакумулюючых электрастанцый у Шаньсі-Юаньцюй, Шаньсі-Хуньюань, Чжэцзян-Панань і Шаньдун-Тайань.
першая ў маёй краіне гідраакумулюючая электрастанцыя з цалкам аўтаномным абсталяваннем блока. У кастрычніку 2011 года электрастанцыя была паспяхова завершана, што сведчыць аб тым, што мая краіна паспяхова асвоіла асноўную тэхналогію распрацоўкі абсталявання для гідраакумулюючых блокаў.
У красавіку 2013 года была афіцыйна ўведзена ў эксплуатацыю гідраакумулюючая электрастанцыя Сянью правінцыі Фуцзянь; у красавіку 2016 года да электрасеткі была паспяхова падключана гідраакумулюючая электрастанцыя Чжэцзян Сянью магутнасцю 375 000 кілават. Аўтаномнае абсталяванне буйных гідраакумулюючых установак у маёй краіне папулярызуецца і пастаянна ўжываецца.
першая ў маёй краіне гідраакумулюючая электрастанцыя з напорам 700 метраў. Агульная ўсталяваная магутнасць складае 1,4 мільёна кілават. 4 чэрвеня 2021 года быў уведзены ў эксплуатацыю першы энергаблок для выпрацоўкі электраэнергіі.
Гідраакумулюючая электрастанцыя з найбуйнейшай усталяванай магутнасцю ў свеце зараз будуецца. Агульная ўсталяваная магутнасць складае 3,6 мільёна кілават.
Гідраакумулюючыя электрастанцыі маюць характарыстыкі базавых, комплексных і публічных. Яны могуць удзельнічаць у рэгуляванні паслуг новай энергасістэмы, сеткі, нагрузкі і захоўвання, і комплексныя перавагі больш значныя. Яны выконваюць функцыю бяспечнага стабілізатара электразабеспячэння энергасістэмы, экалагічна чыстага нізкавугляроднага балансавальніка і высокаэфектыўнага важнага рэгулятара працы.
Па-першае, гэта эфектыўнае вырашэнне праблемы недахопу надзейных рэзервовых магутнасцей энергасістэмы пры пранікненні вялікай долі новай энергіі. Дзякуючы падвойнаму рэгуляванню пікавай магутнасці мы можам палепшыць магчымасць рэгулявання пікавай магутнасці вялікай магутнасці энергасістэмы і вырашыць праблему забеспячэння пікавай нагрузкай, выкліканую нестабільнасцю новай энергіі і пікавай нагрузкай, выкліканай спадам. Цяжкасці са спажываннем, выкліканыя маштабным развіццём новай энергіі ў гэты перыяд, могуць лепш спрыяць спажыванню новай энергіі.
Другое — эфектыўна вырашаць праблемы неадпаведнасці паміж выходнымі характарыстыкамі новай энергіі і попытам на нагрузку, абапіраючыся на здольнасць хутка рэагаваць на гнуткую карэкціроўку, лепш адаптавацца да выпадковасці і валацільнасці новай энергіі і задавальняць попыт на гнуткую карэкціроўку, выкліканы новай энергіяй «у залежнасці ад надвор'я».
Трэцяе — эфектыўнае вырашэнне праблемы недастатковага моманту інэрцыі новай энергасістэмы з высокай доляй магутнасці. Дзякуючы высокаму моманту інэрцыі сінхроннага генератара, можна эфектыўна палепшыць здольнасць сістэмы супрацьстаяць перашкодам і падтрымліваць стабільнасць частаты сістэмы.
Чацвёртае — эфектыўна вырашаць патэнцыйны ўплыў на бяспеку новай энергасістэмы з-за падвойнай высокай напругі, выконваць функцыю аварыйнага рэзервовага капіявання і рэагаваць на раптоўныя патрэбы ў карэкціроўцы ў любы час з дапамогай хуткага запуску-спынення і хуткага павелічэння магутнасці. Адначасова, як перарывістая нагрузка, яна можа бяспечна здымаць намінальную нагрузку помпавага агрэгата з рэакцыяй за мілісекунду і паляпшаць бяспечную і стабільную працу сістэмы.
Пятае — эфектыўна вырашаць праблемы высокіх выдаткаў на адаптацыю, выкліканых падключэннем да маштабных новых энергетычных сетак. З дапамогай разумных метадаў эксплуатацыі ў спалучэнні з цеплавой энергіяй можна знізіць выкіды вугляроду і павысіць эфектыўнасць, скараціць адмову ад ветравой і асвятляльнай энергіі, спрыяць размеркаванню магутнасцей, палепшыць агульную эканоміку і забяспечыць чыстую працу ўсёй сістэмы.
Умацаваць аптымізацыю і інтэграцыю інфраструктурных рэсурсаў, каардынаваць кіраванне бяспекай, якасцю і прагрэсам 30 праектаў, якія знаходзяцца ў стадыі будаўніцтва, актыўна прасоўваць механізаванае будаўніцтва, інтэлектуальнае кіраванне і стандартызаванае будаўніцтва, аптымізаваць перыяд будаўніцтва і забяспечыць, каб магутнасць гідраакумулюючых электрастанцый перавысіла 20 мільёнаў кілават на працягу перыяду «14-й пяцігодкі», а ўсталяваная магутнасць перавысіла 70 мільёнаў кілават да 2030 года.
Другое — інтэнсіўна працаваць над кіраваннем экалагічна чыстымі тэхналагічнымі элементамі. Умацаванне кіраўніцтва па планаванні з акцэнтам на мэту «падвойнага вугляроду» і рэалізацыю стратэгіі кампаніі, якасная падрыхтоўка «14-га пяцігадовага» плана развіцця гідраакумулюючых электрастанцый. Навуковая аптымізацыя папярэдніх рабочых працэдур праекта, а таксама ўпарадкаванае прасоўванне тэхніка-эканамічнага абгрунтавання і зацвярджэння праекта. Акцэнтаванне ўвагі на бяспецы, якасці, тэрмінах будаўніцтва і кошце, актыўнае прасоўванне інтэлектуальнага кіравання і кантролю, механізаванага будаўніцтва і зялёнага будаўніцтва інжынерных збудаванняў, каб гарантаваць, што праекты, якія будуюцца, змогуць атрымаць выгаду як мага хутчэй.
Паглыбіць кіраванне жыццёвым цыклам абсталявання, паглыбіць даследаванні ў галіне абслугоўвання электрасеткі, аптымізаваць стратэгію эксплуатацыі блокаў і цалкам забяспечыць бяспечную і стабільную працу электрасеткі. Паглыбіць шматмернае беражлівае кіраванне, паскорыць стварэнне сучаснага разумнага ланцужка паставак, удасканаліць сістэму кіравання матэрыяльнымі рэсурсамі, навукова размеркаваць капітал, рэсурсы, тэхналогіі, дадзеныя і іншыя вытворчыя фактары, актыўна палепшыць якасць і эфектыўнасць, а таксама ўсебакова павысіць эфектыўнасць кіравання і аперацыйную эфектыўнасць.
Трэцяе — імкнуцца да прарываў у тэхналагічных інавацыях. Паглыбленае ўкараненне «Новага плана дзеянняў па прарыве наперад» у галіне навукова-тэхналагічных інавацый, павелічэнне інвестыцый у навуковыя даследаванні і паляпшэнне магчымасцей незалежных інавацый. Пашырэнне прымянення тэхналогіі агрэгатаў са зменнай хуткасцю, умацаванне тэхналагічных даследаванняў і распрацовак блокаў вялікай магутнасці 400 мегават, паскарэнне будаўніцтва мадэльных лабараторый помпавых турбін і лабараторый мадэлявання, а таксама прыкладанне ўсіх намаганняў для стварэння незалежнай платформы навукова-тэхналагічных інавацый.
Аптымізаваць структуру навуковых даследаванняў і размеркаванне рэсурсаў, умацаваць даследаванні асноўнай тэхналогіі гідраакумулюючых электрастанцый і імкнуцца да пераадолення тэхнічнай праблемы «захрасання шыі». Паглыбіць даследаванні па прымяненні новых тэхналогій, такіх як «вялікі воблачны разумны ланцуг Інтэрнэту рэчаў», комплексна разгарнуць будаўніцтва лічбавых інтэлектуальных электрастанцый і паскорыць лічбавую трансфармацыю прадпрыемстваў.
Час публікацыі: 07 сакавіка 2022 г.
