Вытворчасць гідраэлектраэнергіі — адзін з самых развітых метадаў вытворчасці электраэнергіі, які пастаянна ўдасканальваецца і развіваецца ў працэсе развіцця энергасістэмы. Ён дасягнуў значнага прагрэсу ў маштабе аўтаномнасці, узроўні тэхнічнага абсталявання і тэхналогіі кіравання. Як стабільная і надзейная высакаякасная рэгуляваная крыніца энергіі, гідраэнергетыка звычайна ўключае традыцыйныя гідраэлектрастанцыі і гідраакумулюючыя электрастанцыі. Акрамя таго, што яны з'яўляюцца важным пастаўшчыком электраэнергіі, яны таксама адыгрываюць важную ролю ў зніжэнні пікаў, частаснай мадуляцыі, фазавай мадуляцыі, запуску з поўнага згасання і аварыйным рэжыме чакання на працягу ўсёй працы энергасістэмы. З хуткім развіццём новых крыніц энергіі, такіх як ветраэнергетыка і фотаэлектрычныя электрастанцыі, павелічэннем розніцы паміж пікамі і нізіннымі нагрузкамі ў энергасістэмах і зніжэннем інэрцыі кручэння, выкліканай павелічэннем выкарыстання сілавога электроннага абсталявання, такія асноўныя пытанні, як планаванне і будаўніцтва энергасістэмы, бяспечная эксплуатацыя і эканамічнае дыспетчарства, сутыкаюцца з велізарнымі праблемамі і з'яўляюцца асноўнымі праблемамі, якія неабходна вырашыць пры будучым будаўніцтве новых энергасістэм. У кантэксце рэсурсных рэсурсаў Кітая гідраэнергетыка будзе адыгрываць больш важную ролю ў новым тыпе энергасістэмы, сутыкаючыся са значнымі патрэбамі і магчымасцямі інавацыйнага развіцця, і мае вялікае значэнне для эканамічнай бяспекі будаўніцтва энергасістэмы новага тыпу.
Аналіз бягучай сітуацыі і інавацыйнага развіцця гідраэнергетыкі
Сітуацыя з інавацыйным развіццём
Глабальная трансфармацыя ў чыстую энергію паскараецца, і доля новых крыніц энергіі, такіх як ветраэнергетыка і фотаэлектрычныя электрастанцыі, хутка расце. Планаванне і будаўніцтва, бяспечная эксплуатацыя і эканамічнае планаванне традыцыйных энергасістэм сутыкаюцца з новымі выклікамі і праблемамі. З 2010 па 2021 год глабальныя ветраэнергетычныя ўстаноўкі падтрымлівалі хуткі рост, са сярэднім тэмпам росту 15%; сярэднегадавы тэмп росту ў Кітаі дасягнуў 25%; тэмпы росту глабальных фотаэлектрычных электрастанцый за апошнія 10 гадоў дасягнулі 31%. Энергасістэма з высокай доляй новай энергіі сутыкаецца з такімі сур'ёзнымі праблемамі, як цяжкасці з балансаваннем попыту і прапановы, павелічэнне складанасці кіравання працай сістэмы і рызыкі стабільнасці, выкліканыя зніжэннем інерцыі кручэння, а таксама значнае павелічэнне пікавага попыту на скіданне магутнасці, што прыводзіць да павелічэння эксплуатацыйных выдаткаў сістэмы. Неабходна тэрмінова сумесна садзейнічаць вырашэнню гэтых праблем з боку электразабеспячэння, сеткі і нагрузкі. Вытворчасць гідраэлектраэнергіі з'яўляецца важнай рэгуляванай крыніцай энергіі з такімі характарыстыкамі, як вялікая інерцыя кручэння, высокая хуткасць рэагавання і гнуткі рэжым працы. Яна мае натуральныя перавагі ў вырашэнні гэтых новых выклікаў і праблем.
Узровень электрыфікацыі працягвае паляпшацца, а патрабаванні да бяспечнага і надзейнага энергазабеспячэння эканамічных і сацыяльных аперацый працягваюць расці. За апошнія 50 гадоў узровень глабальнай электрыфікацыі працягваў паляпшацца, і доля электраэнергіі ў спажыванні энергіі на тэрміналах паступова павялічвалася. Замяшчэнне электрычнай энергіі на тэрміналах, прадстаўленае электрамабілямі, паскорылася. Сучаснае эканамічнае грамадства ўсё больш залежыць ад электрычнасці, і электрычнасць стала асноўным сродкам вытворчасці для эканамічных і сацыяльных аперацый. Бяспечнае і надзейнае энергазабеспячэнне з'яўляецца важнай гарантыяй для вытворчасці і жыцця сучасных людзей. Адключэнні электраэнергіі на вялікіх тэрыторыях не толькі прыносяць велізарныя эканамічныя страты, але і могуць прывесці да сур'ёзнага сацыяльнага хаосу. Бяспека электраэнергіі стала асноўным зместам энергетычнай бяспекі, нават нацыянальнай бяспекі. Знешняе абслугоўванне новых энергасістэм патрабуе пастаяннага паляпшэння надзейнасці бяспечнага энергазабеспячэння, у той час як унутранае развіццё сутыкаецца з пастаянным павелічэннем фактараў рызыкі, якія ўяўляюць сур'ёзную пагрозу для бяспекі электраэнергіі.
Новыя тэхналогіі працягваюць з'яўляцца і ўжывацца ў энергасістэмах, значна паляпшаючы ступень інтэлектуальнасці і складанасць энергасістэм. Шырокае прымяненне сілавых электронных прылад у розных аспектах вытворчасці, перадачы і размеркавання энергіі прывяло да значных змен у характарыстыках нагрузкі і сістэмных характарыстыках энергасістэмы, што прывяло да глыбокіх змен у механізме працы энергасістэмы. Тэхналогіі інфармацыйнай сувязі, кіравання і інтэлекту шырока выкарыстоўваюцца ва ўсіх аспектах вытворчасці і кіравання энергасістэмай. Ступень інтэлектуальнасці энергасістэм значна палепшылася, і яны могуць адаптавацца да маштабнага анлайн-аналізу і аналізу падтрымкі прыняцця рашэнняў. Размеркаваная вытворчасць электраэнергіі падключаецца да размеркавальнай сеткі ў вялікіх маштабах, і кірунак патоку энергіі ў сетцы змяніўся з аднабаковага на двухбаковы або нават шматбаковы. Розныя тыпы інтэлектуальнага электраабсталявання з'яўляюцца ў бясконцым патоку, шырока выкарыстоўваюцца інтэлектуальныя лічыльнікі, а колькасць тэрміналаў доступу да энергасістэмы расце ў геаметрычнай прагрэсіі. Інфармацыйная бяспека стала важнай крыніцай рызыкі для энергасістэмы.
Рэформа і развіццё электраэнергетыкі паступова ўваходзіць у спрыяльную сітуацыю, і палітычнае асяроддзе, такое як цэны на электраэнергію, паступова паляпшаецца. З хуткім развіццём эканомікі і грамадства Кітая электраэнергетычная галіна зведала велізарны скачок ад малога да вялікага, ад слабога да моцнага і ад наступнага да вядучага. З пункту гледжання сістэмы, ад урада да прадпрыемства, ад аднаго завода да адной сеткі, да падзелу заводаў і сетак, умераная канкурэнцыя і паступовы пераход ад планавання да рынку прывялі да шляху развіцця электраэнергетыкі, які адпавядае нацыянальным умовам Кітая. Вытворчыя і будаўнічыя магутнасці і ўзровень тэхналогій і абсталявання для электраэнергетыкі Кітая адносяцца да найлепшых у свеце. Паказчыкі універсальнага абслугоўвання і экалагічнага стану электраэнергетычнага бізнесу паступова паляпшаюцца, і была пабудавана і эксплуатуецца найбуйнейшая ў свеце і найбольш тэхналагічна развітая электраэнергетычная сістэма. Рынак электраэнергіі Кітая пастаянна развіваецца, з выразна акрэсленым шляхам да стварэння адзінага рынку электраэнергіі ад мясцовага да рэгіянальнага і нацыянальнага ўзроўняў, і прытрымліваецца кітайскай лініі пошуку праўды ў фактах. Палітычныя механізмы, такія як цэны на электраэнергію, паступова рацыяналізаваліся, і першапачаткова быў створаны механізм цэнаўтварэння на электраэнергію, прыдатны для развіцця гідраакумулюючых электрастанцый, што забяспечвае палітычнае асяроддзе для рэалізацыі эканамічнай каштоўнасці інавацый і развіцця гідраэнергетыкі.
Значныя змены адбыліся ў межавых умовах планавання, праектавання і эксплуатацыі гідраэнергетыкі. Асноўнай задачай традыцыйнага планавання і праектавання гідраэлектрастанцый з'яўляецца выбар тэхнічна магчымага і эканамічна абгрунтаванага маштабу і рэжыму працы электрастанцыі. Звычайна пытанні планавання гідраэнергетычных праектаў разглядаюцца зыходзячы з аптымальнай мэты комплекснага выкарыстання водных рэсурсаў. Неабходна ўсебакова ўлічваць такія патрабаванні, як барацьба з паводкамі, арашэнне, суднаходства і водазабеспячэнне, а таксама праводзіць комплексныя параўнанні эканамічных, сацыяльных і экалагічных выгод. У кантэксце пастаянных тэхналагічных прарываў і пастаяннага павелічэння долі ветравой і фотаэлектрычнай энергіі энергасістэма аб'ектыўна павінна больш поўна выкарыстоўваць гідраўлічныя рэсурсы, узбагачаць рэжым працы гідраэлектрастанцый і адыгрываць большую ролю ў зніжэнні пікавых нагрузак, частаснай мадуляцыі і карэкціроўцы нівеліравання. Многія мэты, якія ў мінулым былі немагчымыя з пункту гледжання тэхналогій, абсталявання і будаўніцтва, сталі эканамічна і тэхнічна дасягальнымі. Першапачатковы аднабаковы рэжым захоўвання вады і выпрацоўкі электраэнергіі для гідраэлектрастанцый больш не можа адпавядаць патрабаванням новых энергасістэм, і неабходна спалучаць рэжым гідраакумулюючых электрастанцый, каб значна палепшыць рэгуляторную здольнасць гідраэлектрастанцый. Адначасова, улічваючы абмежаванні кароткатэрміновых рэгуляваных крыніц энергіі, такіх як гідраакумулюючыя электрастанцыі, у садзейнічанні спажыванню новых крыніц энергіі, такіх як ветраэнергетыка і фотаэлектрычныя батарэі, а таксама складанасці выканання задачы бяспечнага і даступнага энергазабеспячэння, аб'ектыўна неабходна павялічыць ёмістасць вадасховішчаў для паляпшэння цыклу рэгулявання традыцыйнай гідраэнергетыкі, каб запоўніць прабел у рэгулявальнай магутнасці сістэмы, які ўзнікае пры адключэнні вугальнай электраэнергіі.
Патрэбы ў інавацыйным развіцці
Існуе тэрміновая неабходнасць паскорыць развіццё гідраэнергетычных рэсурсаў, павялічыць долю гідраэнергетыкі ў новай энергасістэме і адыгрываць больш значную ролю. У кантэксце мэты «падвойнага вугляроду» агульная ўсталяваная магутнасць ветраэнергетыкі і фотаэлектрычных крыніц энергіі дасягне больш за 1,2 мільярда кілават да 2030 года; чакаецца, што да 2060 года яна дасягне ад 5 да 6 мільярдаў кілават. У будучыні будзе велізарны попыт на рэгуляванне рэсурсаў у новых энергасістэмах, і гідраэнергетыка з'яўляецца найбольш якаснай рэгулявальнай крыніцай энергіі. Кітайскія гідраэнергетычныя тэхналогіі могуць выпрацаваць усталяваную магутнасць у 687 мільёнаў кілават. Да канца 2021 года было распрацавана 391 мільён кілават, з тэмпам развіцця каля 57%, што значна ніжэй за 90% тэмп развіцця некаторых развітых краін Еўропы і ЗША. Улічваючы, што цыкл распрацоўкі гідраэнергетычных праектаў працяглы (звычайна 5-10 гадоў), у той час як цыкл распрацоўкі праектаў ветраэнергетыкі і фотаэлектрычнай вытворчасці электраэнергіі адносна кароткі (звычайна 0,5-1 год ці нават карацей) і развіваецца хутка, неабходна тэрмінова паскорыць прагрэс распрацоўкі гідраэнергетычных праектаў, завяршыць іх як мага хутчэй і як мага хутчэй адыграць сваю ролю.
Існуе тэрміновая неабходнасць трансфармаваць спосаб развіцця гідраэнергетыкі, каб адпавядаць новым патрабаванням да скарачэння пікавых нагрузак у новых энергасістэмах. З улікам абмежаванняў мэты «падвойнага вугляроду», будучая структура энергазабеспячэння вызначае велізарныя патрабаванні эксплуатацыі энергасістэмы да скарачэння пікавых нагрузак, і гэта не праблема, якую могуць вырашыць складанне графікаў і рынкавыя сілы, а хутчэй базавая праблема тэхнічнай мэтазгоднасці. Эканамічная, бяспечная і стабільная эксплуатацыя энергасістэмы можа быць дасягнута толькі праз рынкавае кіраўніцтва, планаванне і кантроль эксплуатацыі зыходзячы з таго, што тэхналогіі даступныя. Для традыцыйных гідраэлектрастанцый, якія знаходзяцца ў эксплуатацыі, існуе тэрміновая неабходнасць сістэматычна аптымізаваць выкарыстанне існуючых магутнасцей і аб'ектаў захоўвання, адпаведна павялічваць інвестыцыі ў трансфармацыю пры неабходнасці і прыкладаць усе намаганні для паляпшэння рэгулявальнай магутнасці; для традыцыйных гідраэлектрастанцый, якія нядаўна плануюцца і будуюцца, тэрмінова неабходна ўлічваць значныя змены ў межавых умовах, выкліканыя новай энергасістэмай, і планаваць і будаваць гнуткія і рэгуляваныя гідраэлектрастанцыі з камбінацыяй доўгатэрміновых і кароткатэрміновых маштабаў у адпаведнасці з мясцовымі ўмовамі. Што тычыцца гідраакумулюючых электрастанцый, будаўніцтва варта паскорыць у цяперашняй сітуацыі, калі кароткатэрміновая рэгулявальная магутнасць сур'ёзна недастатковая; У доўгатэрміновай перспектыве неабходна ўлічваць патрэбы сістэмы ў магчымасцях кароткатэрміновага скарачэння пікавых нагрузак і навукова распрацаваць план яе развіцця. Для гідраакумулюючых электрастанцый тыпу перапампоўвання вады неабходна аб'яднаць патрэбы нацыянальных водных рэсурсаў для міжрэгіянальнай перадачы вады, як у рамках праекта міжбасейнавай перадачы вады, так і ў рамках комплекснага выкарыстання рэсурсаў рэгулявання энергасістэмы. Пры неабходнасці гэта таксама можна аб'яднаць з агульным планаваннем і праектаваннем праектаў па апрасненні марской вады.
Існуе тэрміновая неабходнасць садзейнічання вытворчасці гідраэнергіі для стварэння большай эканамічнай і сацыяльнай каштоўнасці, адначасова забяспечваючы эканамічную і бяспечную эксплуатацыю новых энергасістэм. Зыходзячы з абмежаванняў мэтаў развіцця, звязаных з пікам выкідаў вугляроду і вугляроднай нейтральнасцю ў энергасістэме, новая энергія паступова стане асноўнай сілай у структуры энергазабеспячэння будучай энергасістэмы, а доля высокавугляродных крыніц энергіі, такіх як вугальная энергетыка, будзе паступова змяншацца. Паводле дадзеных шматлікіх даследчых устаноў, пры сцэнарыі маштабнага адклікання вугальнай энергетыкі да 2060 года ўсталяваная магутнасць ветраэнергетыкі і фотаэлектрычных электрастанцый у Кітаі складзе каля 70%; агульная ўсталяваная магутнасць гідраэнергетыкі з улікам гідраакумулюючых электрастанцый складае каля 800 мільёнаў кілават, што складае каля 10%. У будучай структуры энергасістэмы гідраэнергетыка з'яўляецца адносна надзейнай, гнуткай і рэгуляванай крыніцай энергіі, якая з'яўляецца краевугольным каменем забеспячэння бяспечнай, стабільнай і эканамічнай эксплуатацыі новых энергасістэм. Неабходна тэрмінова перайсці ад цяперашняга рэжыму развіцця і эксплуатацыі «заснаванага на вытворчасці электраэнергіі з дапаўненнем рэгулявання» да рэжыму «заснаванага на рэгуляванні з дапаўненнем вытворчасці электраэнергіі». Адпаведна, эканамічныя выгады гідраэнергетычных прадпрыемстваў павінны ўлічвацца ў кантэксце большай каштоўнасці, а выгады гідраэнергетычных прадпрыемстваў павінны таксама значна павялічыць даход ад прадастаўлення сістэме паслуг па рэгуляванні на аснове першапачатковага даходу ад вытворчасці электраэнергіі.
Існуе тэрміновая неабходнасць укаранення інавацый у стандарты, палітыку і сістэмы гідраэнергетыкі для забеспячэння эфектыўнага і ўстойлівага развіцця гідраэнергетыкі. У будучыні аб'ектыўнай патрабаваннем новых энергасістэм з'яўляецца паскарэнне інавацыйнага развіцця гідраэнергетыкі, а існуючыя адпаведныя тэхнічныя стандарты, палітыка і сістэмы таксама павінны тэрмінова адпавядаць інавацыйнаму развіццю для садзейнічання эфектыўнаму развіццю гідраэнергетыкі. Што тычыцца стандартаў і спецыфікацый, неабходна тэрмінова аптымізаваць стандарты і спецыфікацыі для планавання, праектавання, эксплуатацыі і тэхнічнага абслугоўвання на аснове пілотнай дэманстрацыі і праверкі ў адпаведнасці з тэхнічнымі патрабаваннямі новай энергасістэмы для традыцыйных гідраэлектрастанцый, гібрыдных электрастанцый і гідраакумулюючых электрастанцый для перапампоўвання вады (у тым ліку помпавых станцый), каб забяспечыць упарадкаванае і эфектыўнае развіццё інавацый у гідраэнергетыцы. Што тычыцца палітыкі і сістэм, існуе тэрміновая неабходнасць вывучэння і распрацоўкі стымулюючай палітыкі для кіравання, падтрымкі і заахвочвання інавацыйнага развіцця гідраэнергетыкі. Адначасова існуе вострая неабходнасць распрацоўкі інстытуцыйных структур, такіх як рынкавыя цэны і цэны на электраэнергію, для пераўтварэння новых каштоўнасцей гідраэнергіі ў эканамічныя выгады, а таксама заахвочвання прадпрыемстваў да актыўнага інвеставання ў інавацыйныя тэхналогіі развіцця, пілотных дэманстрацый і маштабнага развіцця.
Інавацыйны шлях развіцця і перспектывы гідраэнергетыкі
Інавацыйнае развіццё гідраэнергетыкі з'яўляецца тэрміновай неабходнасцю для стварэння новага тыпу энергасістэмы. Неабходна прытрымлівацца прынцыпу адаптацыі мер да мясцовых умоў і ўкаранення комплекснай палітыкі. Для розных тыпаў гідраэнергетычных праектаў, якія ўжо былі пабудаваныя і запланаваныя, павінны быць прыняты розныя тэхнічныя схемы. Неабходна ўлічваць не толькі функцыянальныя патрэбы вытворчасці электраэнергіі і зніжку пікавых нагрузак, частатную мадуляцыю і выраўноўванне, але і комплекснае выкарыстанне водных рэсурсаў, будаўніцтва рэгуляванай магутнасці і іншыя аспекты. Нарэшце, аптымальная схема павінна быць вызначана шляхам комплекснай ацэнкі выгод. Паляпшэнне рэгулявальнай магутнасці традыцыйнай гідраэнергетыкі і будаўніцтва комплексных міжбасейнавых перапампоўвальных электрастанцый (помпавых станцый) дае значныя эканамічныя перавагі ў параўнанні з нядаўна пабудаванымі перапампоўвальнымі электрастанцыямі. У цэлым, няма непераадольных тэхнічных перашкод для інавацыйнага развіцця гідраэнергетыкі, з велізарнай прасторай для развіцця і выдатнымі эканамічнымі і экалагічнымі перавагамі. Варта звярнуць пільную ўвагу і паскорыць маштабнае развіццё на аснове пілотных практык.
«Выпрацоўка электраэнергіі + помпавыя станцыі»
Рэжым «выпрацоўка энергіі + перапампоўванне» азначае выкарыстанне гідратэхнічных збудаванняў, такіх як існуючыя гідраэлектрастанцыі і плаціны, а таксама аб'ектаў перадачы і трансфармацыі энергіі, для выбару прыдатных месцаў ніжэй па плыні ад выхаду вады з гідраэлектрастанцыі для будаўніцтва дамбы для адводу вады, якая ўтварае ніжняе вадасховішча, дадання помпаў, трубаправодаў і іншага абсталявання і збудаванняў, а таксама выкарыстання першапачатковага вадасховішча ў якасці верхняга. Зыходзячы з функцыі выпрацоўкі энергіі першапачатковай гідраэлектрастанцыі, павялічваецца функцыя перапампоўвання энергасістэмы пры нізкай нагрузцы, пры гэтым выкарыстоўваюцца першапачатковыя гідраўлічныя турбагенератарныя агрэгаты для выпрацоўкі энергіі, каб павялічыць магутнасць перапампоўвання і захоўвання энергіі першапачатковай гідраэлектрастанцыі, тым самым паляпшаючы рэгулявальную здольнасць гідраэлектрастанцыі (гл. Малюнак 1). Ніжняе вадасховішча таксама можа быць пабудавана асобна ў прыдатным месцы ніжэй па плыні ад гідраэлектрастанцыі. Пры будаўніцтве ніжняга вадасховішча ніжэй па плыні ад выхаду вады з гідраэлектрастанцыі рэкамендуецца кантраляваць узровень вады, каб не ўплываць на эфектыўнасць выпрацоўкі энергіі першапачатковай гідраэлектрастанцыі. Улічваючы аптымізацыю рэжыму працы і функцыянальныя патрабаванні да ўдзелу ў выраўноўванні, рэкамендуецца абсталяваць помпу сінхронным рухавіком. Гэты рэжым звычайна ўжываецца для функцыянальнай трансфармацыі гідраэлектрастанцый падчас эксплуатацыі. Абсталяванне і збудаванні з'яўляюцца гнуткімі і простымі, з характарыстыкамі нізкіх інвестыцый, кароткіх тэрмінаў будаўніцтва і хуткіх вынікаў.
«Выпрацоўка электраэнергіі + вытворчасць электраэнергіі з дапамогай перакачкі»
Асноўнае адрозненне паміж рэжымам «выпрацоўка электраэнергіі + выпрацоўка электраэнергіі помпай» і рэжымам «выпрацоўка электраэнергіі + выпрацоўка электраэнергіі» заключаецца ў тым, што пераключэнне помпавага помпы ў гідраакумулюючую ўстаноўку непасрэдна павялічвае функцыю гідраакумулюючай ўстаноўкі першапачатковай традыцыйнай гідраэлектрастанцыі, тым самым паляпшаючы рэгуляцыйную магутнасць гідраэлектрастанцыі. Прынцып налады ніжняга вадасховішча адпавядае рэжыму «выпрацоўка электраэнергіі + выпрацоўка электраэнергіі помпай». Гэтая мадэль таксама дазваляе выкарыстоўваць першапачатковае вадасховішча ў якасці ніжняга вадасховішча і будаваць верхняе вадасховішча ў прыдатным месцы. Для новых гідраэлектрастанцый, акрамя ўстаноўкі некаторых традыцыйных генератарных установак, можна ўсталяваць гідраакумулюючыя ўстаноўкі пэўнай магутнасці. Калі выказаць здагадку, што максімальная магутнасць адной гідраэлектрастанцыі складае P1, а павялічаная магутнасць гідраакумулюючай ўстаноўкі — P2, дыяпазон магутнасці электрастанцыі адносна энергасістэмы будзе пашыраны з (0, P1) да (- P2, P1+P2).
Перапрацоўка каскадных гідраэлектрастанцый
Каскадны рэжым развіцця выкарыстоўваецца для развіцця многіх рэк у Кітаі, і быў пабудаваны шэраг гідраэлектрастанцый, такіх як рака Цзіньша і рака Даду. Для новай або існуючай групы каскадных гідраэлектрастанцый, у двух суседніх гідраэлектрастанцыях, вадасховішча верхняга каскаду гідраэлектрастанцыі служыць верхнім вадасховішчам, а ніжняга каскаду гідраэлектрастанцыі - ніжнім. У залежнасці ад рэльефу мясцовасці можна выбраць адпаведныя водазаборы, і развіццё можа ажыццяўляцца шляхам спалучэння двух рэжымаў: «выпрацоўка электраэнергіі + перапампоўванне» і «выпрацоўка электраэнергіі + выпрацоўка электраэнергіі перапампоўваннем». Гэты рэжым падыходзіць для рэканструкцыі каскадных гідраэлектрастанцый, што можа значна палепшыць рэгуляцыйную магутнасць і цыкл рэгулявання каскадных гідраэлектрастанцый, са значнымі перавагамі. На малюнку 2 паказана схема гідраэлектрастанцыі, пабудаванай у каскадзе ракі ў Кітаі. Адлегласць ад месца плаціны вышэйшай гідраэлектрастанцыі да ніжняга вадасховішча складае ў асноўным менш за 50 кіламетраў.
Лакальнае балансаванне
Рэжым «лакальнай балансіроўкі» азначае будаўніцтва ветраэнергетычных і фотаэлектрычных электрастанцый паблізу гідраэлектрастанцый, а таксама самарэгуляванне і балансаванне працы гідраэлектрастанцый для дасягнення стабільнай выпрацоўкі магутнасці ў адпаведнасці з патрабаваннямі графіка. Улічваючы, што ўсе асноўныя гідраагрэгаты працуюць у адпаведнасці з дыспетчарскім кіраваннем энергасістэмай, гэты рэжым можа быць ужыты да радыяльных электрастанцый і некаторых малых гідраэлектрастанцый, якія не падыходзяць для маштабнай трансфармацыі і звычайна не плануюцца як традыцыйныя функцыі кампенсацыі пікавых нагрузак і мадуляцыі частаты. Працуючая магутнасць гідраагрэгатаў можа быць гнутка рэгулявана, іх кароткатэрміновая рэгуляцыйная здольнасць можа быць выкарыстана, а таксама можа быць дасягнута лакальная балансіроўка і стабільная выпрацоўка магутнасці, адначасова паляпшаючы каэфіцыент выкарыстання актываў існуючых ліній электраперадачы.
Комплекс рэгулявання пікавых значэнняў вады і электраэнергіі
Рэжым «комплексу рэгулявання вады і пікавай магутнасці» заснаваны на канцэпцыі будаўніцтва гідраакумулюючых электрастанцый з рэгуляваннем вады ў спалучэнні з буйнымі праектамі па ахове водных рэсурсаў, такімі як маштабныя міжбасейнавыя перакіды вады, для будаўніцтва групы вадасховішчаў і адводных збудаванняў, а таксама для выкарыстання падзення напору паміж вадасховішчамі для будаўніцтва групы помпавых станцый, традыцыйных гідраэлектрастанцый і гідраакумулюючых электрастанцый для фарміравання комплексу па вытворчасці і захоўванні энергіі. У працэсе перадачы вады з высакагорных крыніц вады ў нізкагорныя раёны «Комплекс перакіду вады і зніжэння пікавай магутнасці» можа цалкам выкарыстоўваць падзенне напору для атрымання пераваг у вытворчасці энергіі, адначасова дасягаючы перадачы вады на вялікія адлегласці і зніжаючы выдаткі на перадачу вады. У той жа час «комплекс перакіду вады і зніжэння пікавай магутнасці» можа служыць маштабнай дыспетчарскай крыніцай нагрузкі і энергіі для энергасістэмы, забяспечваючы паслугі рэгулявання для сістэмы. Акрамя таго, комплекс таксама можа быць спалучаны з праектамі апраснення марской вады для дасягнення комплекснага прымянення развіцця водных рэсурсаў і рэгулявання энергасістэмы.
Гідраакумуляцыя марской вады
Для будаўніцтва верхняга вадасховішча гідраакумулюючыя электрастанцыі з марской вадой могуць выбраць падыходнае месца на ўзбярэжжы, выкарыстоўваючы мора ў якасці ніжняга. З улікам усё больш складанага размяшчэння традыцыйных гідраакумулюючых электрастанцый, гідраакумулюючыя электрастанцыі з марской вадой прыцягнулі ўвагу адпаведных нацыянальных ведамстваў і правялі даследаванні рэсурсаў і перспектыўныя тэхнічныя даследаванні. Гідраакумулюючыя электрастанцыі з марской вадой таксама могуць спалучацца з комплексным развіццём прыліўной энергіі, энергіі хваль, марской ветраэнергетыкі і г.д. для будаўніцтва гідраакумулюючых электрастанцый з вялікай ёмістасцю захоўвання і працяглым цыклам рэгулявання.
За выключэннем русловых гідраэлектрастанцый і некаторых малых гідраэлектрастанцый без ёмістасці для захоўвання энергіі, большасць гідраэлектрастанцый з пэўнай ёмістасцю вадасховішчаў могуць вывучаць і ажыццяўляць трансфармацыю функцыі гідраакумулюючых установак. У новабудоўлі гідраэлектрастанцыі пэўная ёмістасць гідраакумулюючых установак можа быць спраектавана і арганізавана ў цэлым. Папярэдне падлічана, што прымяненне новых метадаў развіцця можа хутка павялічыць маштаб высакаякаснай пікавай магутнасці як мінімум на 100 мільёнаў кілават; Выкарыстанне «комплексу рэгулявання вады і пікавай магутнасці» і вытворчасці электраэнергіі з марской вады гідраакумулюючых установак таксама можа забяспечыць надзвычай значную высакаякасную пікавую магутнасць, што мае вялікае значэнне для будаўніцтва і бяспечнай і стабільнай эксплуатацыі новых энергасістэм, са значнымі эканамічнымі і сацыяльнымі выгодамі.
Прапановы па інавацыях і развіцці гідраэнергетыкі
Па-першае, як мага хутчэй арганізаваць распрацоўку праектаў інавацый і развіцця гідраэнергетыкі на вышэйшым узроўні і на аснове гэтай працы выпусціць рэкамендацыі па падтрымцы развіцця інавацый і развіцця гідраэнергетыкі. Правесці даследаванні па такіх асноўных пытаннях, як кіруючая ідэалогія, пазіцыянаванне развіцця, асноўныя прынцыпы, прыярытэты планавання і схема інавацыйнага развіцця гідраэнергетыкі, і на гэтай аснове падрыхтаваць планы развіцця, удакладніць этапы развіцця і чаканні, а таксама накіраваць суб'екты рынку ў належным парадку распрацоўкі праектаў.
Другая задача — арганізаваць і правесці тэхніка-эканамічны аналіз мэтазгоднасці і дэманстрацыйныя праекты. У спалучэнні з будаўніцтвам новых электраэнергетычных сістэм арганізоўваць і праводзіць рэсурсныя абследаванні гідраэлектрастанцый і тэхніка-эканамічны аналіз праектаў, прапаноўваць планы інжынернага будаўніцтва, выбіраць тыповыя інжынерныя праекты для правядзення інжынерных дэманстрацый і назапашваць вопыт для маштабнага будаўніцтва.
Па-трэцяе, падтрымка даследаванняў і дэманстрацыі ключавых тэхналогій. Шляхам рэалізацыі нацыянальных навукова-тэхнічных праектаў і іншых сродкаў мы будзем падтрымліваць фундаментальныя і ўніверсальныя тэхнічныя прарывы, распрацоўку ключавога абсталявання і дэманстрацыйныя прымяненні ў галіне інавацый і развіцця гідраэнергетыкі, у тым ліку, але не абмяжоўваючыся матэрыяламі для лапатак турбін помпаў для перапампоўвання і захоўвання марской вады, а таксама абследаваннем і праектаваннем буйных рэгіянальных комплексаў па перакіданні вады і скарачэнні пікавых нагрузак.
Па-чацвёртае, распрацаваць фіскальную і падатковую палітыку, палітыку зацвярджэння праектаў і палітыку цэнаўтварэння на электраэнергію для садзейнічання інавацыйнаму развіццю гідраэнергетыкі. З улікам усіх аспектаў інавацыйнага развіцця вытворчасці гідраэлектраэнергіі, такая палітыка, як зніжкі на фінансавыя працэнты, інвестыцыйныя субсідыі і падатковыя стымулы, павінна быць распрацавана ў адпаведнасці з мясцовымі ўмовамі на ранніх этапах распрацоўкі праекта, у тым ліку зялёная фінансавая падтрымка, каб знізіць фінансавыя выдаткі на праект; для праектаў рэканструкцыі гідраакумулюючых электрастанцый, якія істотна не змяняюць гідралагічныя характарыстыкі рэк, павінны быць укаранёны спрошчаныя працэдуры зацвярджэння для скарачэння цыклу адміністрацыйнага зацвярджэння; рацыяналізаваць механізм цэнаўтварэння электраэнергіі на магутнасці гідраакумулюючых установак і механізм цэнаўтварэння электраэнергіі для вытворчасці электраэнергіі з дапамогай гідраакумулюючых электрастанцый, каб забяспечыць разумную прыбытковасць.
Час публікацыі: 22 сакавіка 2023 г.
