Бързото и мащабно развитие и строителство доведоха до проблеми с безопасността, качеството и недостига на персонал. За да се отговори на строителните нужди на новата енергийна система, всяка година се одобряват за изграждане редица помпено-акумулиращи електроцентрали. Необходимият срок за строителство също е значително съкратен от 8-10 години на 4-6 години. Бързото развитие и строителство на проекта неизбежно ще доведат до проблеми с безопасността, качеството и недостига на персонал.
За да се решат редица проблеми, породени от бързото развитие и строителство на проекти, строителните и проектните звена трябва първо да проведат технически изследвания и практики в областта на механизацията и интелигентността на строителното инженерство на помпено-акумулиращите електроцентрали. Въведена е технологията TBM (Тунелно-пробивна машина) за изкопаване на голям брой подземни пещери, а оборудването TBM е разработено в комбинация с характеристиките на помпено-акумулиращите електроцентрали и е формулирана строително-техническа схема. С оглед на различните експлоатационни сценарии, като изкопни работи, транспортиране, поддържане и обърната арка по време на строителството, е разработена схема за поддържащо приложение за целия процес на механизирано и интелигентно строителство и са проведени изследвания по теми като интелигентна работа на единично технологично оборудване, автоматизация на цялата строителна система, дигитализация на информацията за строителството на оборудване, безпилотно изграждане на дистанционно управлявано механично оборудване, интелигентен анализ на възприятието за качеството на строителството и др. Разработване на различно механизирано и интелигентно строително оборудване и системи.
По отношение на механизацията и интелигентността в машиностроенето и електротехниката, можем да анализираме търсенето и възможностите за приложение на механизация и интелигентност от гледна точка на намаляване на операторите, подобряване на ефективността на работата, намаляване на работните рискове и др., както и да разработим различно строително оборудване и системи за механизация и интелигентност в машиностроенето и електротехниката за различни оперативни сценарии на инсталиране на механично и електрическо оборудване.
Освен това, технологията за 3D инженерно проектиране и симулация може да се използва и за предварително производство и симулиране на някои съоръжения и оборудване, което не само може да завърши част от работата предварително, да съкрати периода на строителство на място, но и да извърши предварително функционално приемане и контрол на качеството, като по този начин ефективно подобри нивото на управление на качеството и безопасността.
Мащабната експлоатация на електроцентралите води до проблема с надеждната работа, интелигентното и интензивно търсене. Мащабната експлоатация на помпено-акумулиращи електроцентрали ще доведе до проблеми като високи разходи за експлоатация и поддръжка, недостиг на персонал и др. За да се намалят разходите за експлоатация и поддръжка, ключовото значение е да се подобри надеждността на експлоатацията на помпено-акумулиращите агрегати. За да се реши проблемът с недостига на персонал, е необходимо да се осъществи интелигентно и интензивно управление на работата на електроцентралата.
За да се подобри надеждността на работа на блока, по отношение на избора и проектирането на типа оборудване, техниците трябва задълбочено да обобщят практическия опит в проектирането и експлоатацията на помпено-акумулиращи електроцентрали, да извършат оптимизационно проектиране, изследвания за избор на тип и стандартизация на съответните подсистеми на оборудването на помпено-акумулиращи електроцентрали и да ги актуализират итеративно в съответствие с опита от въвеждането в експлоатация на оборудването, отстраняването на повреди и поддръжката. По отношение на производството на оборудване, традиционните помпено-акумулиращи блокове все още имат някои ключови технологии за производство на оборудване в ръцете на чуждестранни производители. Необходимо е да се проведат изследвания за локализация на това „дроселово“ оборудване и да се интегрират дългогодишен опит и стратегии в експлоатацията и поддръжката, за да се подобри ефективно качеството на продукта и надеждността на работа на това ключово основно оборудване. По отношение на мониторинга на работата на оборудването, техниците трябва систематично да формулират стандарти за конфигурация на елементите за мониторинг на състоянието на оборудването от гледна точка на наблюдаемостта и измеримостта на състоянието на оборудването, да проведат задълбочени изследвания на стратегиите за контрол на оборудването, стратегиите за мониторинг на състоянието и методите за оценка на състоянието, базирани на изискванията за вътрешна безопасност, да изградят интелигентна платформа за анализ и ранно предупреждение за мониторинг на състоянието на оборудването, да откриват скрити опасности в оборудването предварително и да извършват ранно предупреждение своевременно.
За да се реализира интелигентно и интензивно управление на работата на електроцентралата, техниците трябва да извършат изследвания върху автоматичното управление на оборудването или една ключова технология за работа по отношение на управлението и работата на оборудването, така че да се реализира напълно автоматично стартиране и изключване и регулиране на натоварването на блока без намеса на персонала, и да се реализира последователност на работата и многоизмерно интелигентно потвърждение, доколкото е възможно; по отношение на инспекцията на оборудването, техниците могат да извършват технически изследвания върху машинното зрение, машинното слухово възприятие, инспекцията на роботи и други аспекти, както и да извършват техническа практика по подмяна на инспекционни машини; по отношение на интензивната работа на електроцентралата е необходимо да се извършат изследвания и практика върху централизираната технология за мониторинг на едно лице и множество инсталации, за да се реши ефективно проблемът с недостига на дежурни човешки ресурси, причинен от развитието на помпено-акумулиращи електроцентрали.
Миниатюризацията на помпено-акумулиращите централи и интегрираната работа на многоенергийното допълване, породени от потреблението на голям брой разпределени нови енергийни източници. Забележителна характеристика на новата енергийна система е, че има голям брой малки нови енергийни източници, разпръснати в различни области на мрежата, работещи в нисковолтовата мрежа. За да се абсорбират и използват максимално тези разпределени нови енергийни източници и ефективно да се облекчи претоварването на голямата електропреносна мрежа, е необходимо да се изградят разпределени помпено-акумулиращи агрегати в близост до разпределените нови енергийни източници, за да се реализира локалното съхранение, потребление и използване на нова енергия чрез нисковолтови електропреносни мрежи. Следователно е необходимо да се решат проблемите с миниатюризацията на помпено-акумулиращите централи и интегрираната работа на многоенергийното допълване.
Необходимо е инженерите и техниците да провеждат енергични изследвания върху избора на място, проектирането и производството, стратегията за управление и интегрираното приложение на множество видове разпределени помпено-акумулиращи електроцентрали, включително малки обратими помпено-акумулиращи агрегати, коаксиална независима работа на помпи и турбини, съвместна работа на малки водноелектрически централи и помпени станции и др.; Едновременно с това се провеждат изследвания и демонстрации на проекти върху технологията за интегрирана работа на помпено-акумулиращи централи и вятърна, светлинна и водноелектрическа енергия, за да се предложат технически решения за проучване на енергийната ефективност и икономическото взаимодействие в новата енергийна система.
Проблемът с техническото „задушаване“ на помпено-акумулиращите агрегати с променлива скорост, адаптирани към високоеластична енергийна мрежа. Помпено-акумулиращите агрегати с променлива скорост имат характеристиките на бърза реакция на регулиране на първичната честота, регулируема входна сила при работни условия на помпата и работа на агрегата при оптимална крива, както и чувствителна реакция и висок момент на инерция. За да се ограничи ефективно произволността и нестабилността на енергийната мрежа, по-точно да се регулира и абсорбира излишната мощност, генерирана от новата енергия от страната на производството и потребителя, и да се контролира по-добре балансът на натоварването на високоеластична и интерактивна енергийна мрежа, е необходимо да се увеличи делът на агрегатите с променлива скорост в енергийната мрежа. В момента обаче повечето от ключовите технологии за помпено-акумулиращи агрегати с променлива скорост все още са в ръцете на чуждестранни производители и проблемът с техническото „задушаване“ трябва да бъде решен.
За да се реализира независимият контрол на ключови основни технологии, е необходимо да се концентрират местните научноизследователски и технически сили за задълбочено осъществяване на проектирането и разработването на генераторни двигатели и помпени турбини с променлива скорост, разработването на стратегии и устройства за управление на преобразуватели на променливо напрежение, разработването на координирани стратегии и устройства за управление на агрегати с променлива скорост, изследването на стратегии за управление на регулатори за агрегати с променлива скорост, изследването на процеса на преобразуване на работните условия и интегрирани стратегии за управление на агрегати с променлива скорост, реализиране на пълно локализирано проектиране, производство и инженерно демонстрационно приложение на големи агрегати с променлива скорост.
В обобщение, с бързото развитие и изграждане на нови енергийни системи е необходимо да се ускорят изследванията в областта на механизираните и интелигентни строителни технологии, интелигентните и интензивни технологии за работа на електроцентралите и многоенергийните допълващи се и интегрирани технологии за работа на помпено-акумулиращи електроцентрали, да се изградят редица малки и средни помпено-акумулиращи електроцентрали с разпределена нова енергия според местните условия и енергично да се насърчава локализацията и инженерното приложение на помпено-акумулиращи агрегати с променлива скорост. Научният и техническият персонал трябва да се възползва от възможността за развитие, да намери правилната посока на изследване и да направи дължимия принос за изграждането на нова енергийна система и реализирането на целта за „двоен въглерод“.
Време на публикуване: 28 декември 2022 г.
