Гідраакумулюючая гідраэлектрастанцыя — найбольш шырока выкарыстоўваная і развітая тэхналогія буйнамаштабнага захоўвання энергіі, а ўсталяваная магутнасць электрастанцыі можа дасягаць узроўню гігават. У цяперашні час гэта гідраакумулюючая электрастанцыя з самым развітым маштабам развіцця ў свеце.
Гідраакумулюючая гідраэлектрастанцыя мае развітую і стабільную тэхналогію, а таксама шырокі спектр пераваг. Яна часта выкарыстоўваецца для скарачэння пікавых нагрузак і рэзервовага рэжыму. Гідраакумулюючая гідраэлектрастанцыя з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўванай і развітай тэхналогіяй буйнамаштабнага захоўвання энергіі, а ўсталяваная магутнасць электрастанцыі можа дасягаць узроўню гігават.
Згодна з няпоўнай статыстыкай Прафесійнага камітэта па захоўванні энергіі Кітайскай асацыяцыі энергетычных даследаванняў, у цяперашні час гідраакумулюючай гідраэлектрастанцыяй з найбольш развітым развіццём і найбуйнейшай усталяванай магутнасцю ў свеце з'яўляецца гідраакумулюючая гідраэлектрастанцыя. Да 2019 года сусветная магутнасць захоўвання энергіі дасягнула 180 мільёнаў кВт, а ўсталяваная магутнасць гідраакумулюючых гідраэлектрастанцый перавысіла 170 мільёнаў кВт, што складае 94% ад агульнага аб'ёму сусветнага захоўвання энергіі.
Гідраакумулюючая гідраэлектрастанцыя выкарыстоўвае энергію пры нізкай нагрузцы энергасістэмы для перапампоўкі вады ў больш высокія месцы для захоўвання і для адводу вады для выпрацоўкі электраэнергіі ў перыяд пікавай нагрузкі. Пры нізкай нагрузцы гідраакумулюючая гідраэлектрастанцыя з'яўляецца спажыўцом; пры пікавай нагрузцы яна з'яўляецца электрастанцыяй.
Гідраакумулюючая гідраэлектрастанцыя выконвае дзве асноўныя функцыі: перапампоўку і выпрацоўку электраэнергіі. Падчас пікавай нагрузкі энергасістэмы агрэгат працуе як гідраўлічная турбіна. Адкрыццё накіроўвальнага апарата гідраўлічнай турбіны рэгулюецца сістэмай рэгулятара, каб пераўтварыць патэнцыяльную энергію вады ў механічную энергію кручэння агрэгата, а затым механічная энергія пераўтвараецца ў электрычную энергію праз генератар.
Пры нізкай нагрузцы энергасістэмы яна выкарыстоўваецца ў якасці вадзянога помпы. Электрычная энергія ў ніжняй кропцы выкарыстоўваецца для перапампоўвання вады з ніжняга рэзервуара ў верхні. Дзякуючы аўтаматычнай рэгуляванні сістэмы рэгулятара, адтуліна накіроўвальнага клапана аўтаматычна рэгулюецца ў залежнасці ад напору помпы, і электрычная энергія пераўтвараецца ў патэнцыйную энергію вады для захоўвання.
Гідраакумулюючая гідраэлектрастанцыя ў асноўным адказвае за ліквідацыю пікавых нагрузак, мадуляцыю частаты, аварыйны рэжым чакання і пуск без нагрузкі, што можа палепшыць і збалансаваць нагрузку энергасістэмы, палепшыць якасць электразабеспячэння і эканамічныя перавагі энергасістэмы, а таксама з'яўляецца асновай для забеспячэння бяспечнай, эканамічнай і стабільнай працы энергасістэмы. Гідраакумулюючая гідраэлектрастанцыя вядомая як «стабілізатар», «рэгулятар» і «балансар» у бяспечнай эксплуатацыі энергасістэмы.
Тэндэнцыя развіцця гідраакумулюючых электрастанцый у свеце — гэта высокі напор, вялікая магутнасць і высокая хуткасць. Высокі напор азначае, што блок развіваецца да больш высокага напору. Вялікая магутнасць азначае, што магутнасць аднаго блока павялічваецца. Высокая хуткасць азначае, што блок мае больш высокую ўдзельную хуткасць.
Структура і характарыстыкі
Асноўныя будынкі гідраакумулюючых гідраэлектрастанцый звычайна ўключаюць верхняе вадасховішча, ніжняе вадасховішча, сістэму падачы вады, электрастанцыю і іншыя спецыяльныя будынкі. У параўнанні з традыцыйнымі гідраэлектрастанцыямі, гідратэхнічныя збудаванні гідраакумулюючых гідраэлектрастанцый маюць наступныя асноўныя характарыстыкі:
Ёсць два вадасховішчы. У параўнанні з традыцыйнымі гідраэлектрастанцыямі з такой жа ўсталяванай магутнасцю, ёмістасць вадасховішчаў гідраакумулюючых станцый звычайна невялікая.
Узровень вады ў вадасховішчы моцна змяняецца, часта падымаецца і паніжаецца. Каб выканаць задачу па ліквідацыі пікаў і запаўненні западзін у электрасетцы, сутачны дыяпазон ваганняў узроўню вады ў вадасховішчы гідраакумулюючай гідраэлектрастанцыі звычайна вялікі, звычайна больш за 10~20 м, а на некаторых гідраэлектрастанцыях дасягае 30~40 м, прычым хуткасць ваганняў узроўню вады ў вадасховішчы высокая, звычайна да 5~8 м/г або нават 8~10 м/г.
Патрабаванні да абароны вадасховішча ад фільтрацыі высокія. Калі чыста гідраакумулюючая гідраэлектрастанцыя губляе шмат вады з-за ўцечкі з верхняга вадасховішча, выпрацоўка электраэнергіі электрастанцыяй зніжаецца. Такім чынам, патрабаванні да абароны вадасховішча ад фільтрацыі высокія. Адначасова, каб прадухіліць пагаршэнне гідрагеалагічных умоў у раёне праекта, пашкоджанні ад фільтрацыі і канцэнтраваныя ўцечкі, выкліканыя фільтрацыяй вады, таксама прад'яўляюцца больш высокія патрабаванні да прадухілення фільтрацыі вадасховішча.
Напор высокі. Напор гідраакумулюючых гідраэлектрастанцый звычайна высокі, у асноўным 200 ~ 800 м. Гідраакумулюючая гідраэлектрастанцыя Цзісі з агульнай усталяванай магутнасцю 1,8 мільёна кВт — першы ў Кітаі праект з напорам 650 метраў, а гідраакумулюючая гідраэлектрастанцыя Дуньхуа з агульнай усталяванай магутнасцю 1,4 мільёна кВт — першы ў Кітаі праект з напорам 700 метраў. З пастаянным развіццём тэхнічнага ўзроўню гідраакумулюючых гідраэлектрастанцый колькасць высоканапорных і вялікай магутнасці гідраэлектрастанцый у Кітаі будзе павялічвацца.
Вышыня ўстаноўкі блока невялікая. Каб пераадолець уплыў плавучасці і фільтрацыі на электрастанцыю, буйныя гідраакумулюючыя электрастанцыі, пабудаваныя ў краіне і за мяжой, у апошнія гады ў асноўным выкарыстоўваюць тып падземных электрастанцый.
Час публікацыі: 25 красавіка 2022 г.
