Имам приятел, който е в разцвета на силите си и е много здрав. Въпреки че не съм чувал нищо от теб от много дни, се очаква всичко да е наред. Днес го срещнах случайно, но изглеждаше много изтощен. Не можех да не се притеснявам за него. Отидох напред, за да го попитам за подробности.
Той въздъхна и каза бавно: „Наскоро съм влюбен в едно момиче.“ Може да се каже, че „красивите усмивки и красивите очи“ трогват сърцето ми. Родителите у дома обаче все още са в класната стая и имат съмнения, така че отдавна не са наети. „Коланът ми се разширява и няма да съжалявам, а ще измършавя за Ирак“, което ме кара да се чувствам така днес. Винаги съм знаел, че имате много знания. Сега, когато ви е писано да се срещнете днес, бих искал да ви помоля да помогнете на персонала. Ако съдбата е определена от природата, след като Шестте обряда са изпълнени, двете фамилни имена ще се оженят и ще сключат договор в една къща. Добрите отношения никога няма да свършат, съвпадайки с едно и също име. С обещанието за бяла глава, пишете на Хонгджиан, за да може съюзът от червени листа да бъде записан в мандариновото дърво. Ако има някаква дисхармония, ние също трябва „да разрешим оплакването и да освободим възела, камо ли да се мразим; единият се разделя, а другият прощава, и всеки е щастлив“. Между другото, това момиче има двойно име за изпомпване на вода и двойно име за съхранение на енергия.
След като чух това, изобщо не съм ядосан. Очевидно вашият ръководител ви е помолил да прецените дали помпено-акумулиращата електроцентрала има инвестиционна стойност, но вие казахте, че е толкова свежа и изискана. „Добрият брак се създава от природата и добрата двойка се създава от природата“. Не мога да кажа нищо за чувствата. Но що се отнася до помпено-акумулиращите електроцентрали, току-що попитах един висш служител за системата за оценка на „петизмерната интеграция“ след строителната практика на повече от 100 проекта за помпено-акумулиращи електроцентрали. Те са географско местоположение, условия на строителство, външни условия, инженерен проект и икономически показатели. Ако искате, просто ме чуйте.
1. Географско местоположение
В индустрията за недвижими имоти има една стара поговорка, че „местоположение, местоположение, местоположение“ е „местоположение, местоположение или място“. Тази известна поговорка от Уолстрийт стана широко разпространена, след като беше цитирана от Ли Ка-шинг.
При цялостната оценка на проектите за помпено-акумулиращи електроцентрали, географското местоположение също е на първо място. Функционалното ориентиране на помпено-акумулиращите електроцентрали е насочено главно към електропреносната мрежа или развитието на големи нови енергийни бази. Следователно, географското местоположение на помпено-акумулиращите електроцентрали е основно в две точки: едната е близо до центъра на натоварване, а другата е близо до новата енергийна база.
В момента повечето от построените или строящите се помпено-акумулиращи електроцентрали в Китай са разположени в центъра на натоварване на мрежата, където се намират. Например, помпено-акумулиращата електроцентрала Гуанджоу (2,4 милиона киловата) е на 90 километра от Гуанджоу, помпено-акумулиращата електроцентрала Минг Томбс (0,8 милиона киловата) е на 40 километра от Пекин, помпено-акумулиращата електроцентрала Тиенхуанпинг (1,8 милиона киловата) е на 57 километра от Ханджоу, а помпено-акумулиращата електроцентрала Шънджън (1,2 милиона киловата) е разположена в градската зона Шънджън.
Освен това, за да се отговори на нуждите от бързо развитие на нова енергия, около интегрираното развитие на водните ресурси и ландшафта и развитието на нова енергийна база в пустинята и пустинята Гоби, може да се планира изграждането на нова партида помпено-акумулиращи електроцентрали в близост до новата енергийна база. Например, помпено-акумулиращите електроцентрали, планирани в момента в Синдзян, Гансу, Шанси, Вътрешна Монголия, Шанси и други места, освен че задоволяват нуждите на местната електропреносна мрежа, са предназначени главно за предоставяне на нови енергийни услуги.
Така че, първата точка от цялостната оценка на помпено-акумулиращите електроцентрали е да се види къде са се появили. Като цяло, помпено-акумулиращите електроцентрали трябва да следват принципа на децентрализирано разпределение, като се фокусират върху разпределението в близост до центъра на натоварване на мрежата и новата зона на концентрация на енергия. Освен това, за райони без помпено-акумулиращи електроцентрали, приоритет трябва да се даде и при наличие на добри ресурсни условия.
2. Строителни условия
1. Топографски условия
Анализът на топографските условия включва главно воден напор, съотношението разстояние-височина и естествения ефективен капацитет за съхранение на горните и долните резервоари. Енергията, съхранявана в помпено-акумулиращите електроцентрали, е по същество гравитационната потенциална енергия на водата, равна на произведението от разликата във височините и гравитацията на водата в резервоара. Така че, за да се съхранява същата енергия, трябва или да се увеличи разликата във височините между горния и долния резервоар, или да се увеличи регулираният капацитет за съхранение на горния и долния помпено-акумулиращ резервоар.
Ако са изпълнени условията, е по-подходящо да има по-голяма разлика във височината между горния и долния резервоар, което може да намали размера на горния и долния резервоар и размера на инсталацията и електромеханичното оборудване, и да намали инвестицията в проекта. Въпреки това, според настоящото ниво на производство на помпено-акумулиращи агрегати, твърде голямата разлика във височината ще доведе и до по-големи трудности при производството на агрегатите, така че колкото по-голяма, толкова по-добре. Според инженерния опит, общият пад е между 400 и 700 м. Например, номиналният напор на помпено-акумулиращата електроцентрала Минг Томбс е 430 м; номиналният напор на помпено-акумулиращата електроцентрала Сянджу е 447 м; номиналният напор на помпено-акумулиращата електроцентрала Тианчи е 510 м; номиналният напор на помпено-акумулиращата електроцентрала Тианхуанпинг е 526 м; номиналният напор на помпено-акумулиращата електроцентрала Силунчи е 640 м; номиналният напор на помпено-акумулиращата електроцентрала Дунхуа е 655 м. В момента помпено-акумулиращата електроцентрала Чанлуншан има най-висок напор от 710 м, построена в Китай; помпено-акумулиращата електроцентрала с най-висок напор в процес на изграждане е помпено-акумулиращата електроцентрала Тиантай, с номинален напор от 724 м.
Съотношението пространство-дълбочина е съотношението между хоризонталното разстояние и разликата във височините между горния и долния резервоар. Най-общо казано, е целесъобразно да е по-малък, което може да намали инженерните обеми на системата за водоснабдяване и да спести инженерни инвестиции. Въпреки това, според инженерния опит, твърде малкото съотношение разстояние-височина може лесно да причини проблеми, като например инженерно оформление и високи и стръмни склонове, така че обикновено е целесъобразно съотношение разстояние-височина да е между 2 и 10. Например, съотношението разстояние-височина на помпено-акумулиращата станция Чанглоншан е 3,1; съотношението разстояние-височина на помпено-акумулиращата станция Хуейджоу е 8,3.
Когато теренът на горния и долния басейн на резервоара е относително отворен, необходимостта от съхранение на енергия може да се формира в рамките на малка площ от басейна на резервоара. В противен случай е необходимо да се разшири площта на басейна на резервоара или да се коригира капацитетът на резервоара чрез разширение и изкопни работи, както и да се увеличи заеманата земя и количеството инженерни ресурси. За помпено-акумулиращи електроцентрали с инсталирана мощност от 1,2 милиона киловата и пълно използване от 6 часа, капацитетът за съхранение за регулиране на производството на електроенергия е съответно около 8 милиона м3, 7 милиона м3 и 6 милиона м3, когато водният напор е 400 м, 500 м и 600 м. На тази основа е необходимо да се вземат предвид и капацитетът за съхранение на мъртва вода, капацитетът за съхранение на резерви за загуба на вода и други фактори, за да се определи окончателно общият капацитет за съхранение на резервоара. За да се отговорят на изискванията за капацитет на резервоара, той трябва да се формира чрез изграждане на язовирна стена или разширяване на изкопните работи в резервоара в комбинация с естествения терен.
Освен това, водосборният басейн на горния резервоар е като цяло малък и контролът на наводненията в проекта може да бъде решен чрез подходящо увеличаване на височината на язовира. Следователно, тясната долина на изхода на басейна на горния резервоар е идеално място за изграждане на язовир, което може значително да намали количеството на запълване на язовира.
2. Геоложки условия
Само зелените планини са като стени, когато сочат към Шестте династии.
——Юан Садура
Геоложките условия включват главно регионалната структурна стабилност, инженерногеоложките условия на горните и долните резервоари и техните зони на свързване, инженерногеоложките условия на системата за пренос на вода и производство на електроенергия, както и естествените строителни материали.
Задържащите и изпускателните съоръжения на помпено-акумулиращата електроцентрала трябва да избягват активни разломи, а зоната на резервоара не трябва да има големи свлачища, пропадания, отломки и други неблагоприятни геоложки явления. Подземните пещери на електроцентралата трябва да избягват слаби или напукани скални маси. Когато тези условия не могат да бъдат избегнати чрез инженерното разположение, геоложките условия ще ограничат изграждането на помпено-акумулиращата електроцентрала.
Дори ако помпено-акумулиращата електроцентрала избягва гореспоменатите ограничения, геоложките условия също силно влияят върху цената на проекта. Най-общо казано, колкото по-рядко се случват земетресенията в района на проекта и колкото по-твърда е скалата, толкова по-благоприятно е намаляването на разходите за изграждане на помпено-акумулиращи електроцентрали.
Според характеристиките на сградите и експлоатационните характеристики на помпено-акумулиращата електроцентрала, основните инженерногеоложки проблеми могат да бъдат обобщени, както следва:
(1) В сравнение с конвенционалните електроцентрали, има повече възможности за сравнение и избор на място за станция и място за резервоар на помпено-акумулиращите електроцентрали. Места с лоши геоложки условия или трудни инженерни обработки могат да бъдат елиминирани чрез геоложки работи на етапа на проучване на мястото на станцията и планиране на станцията. Ролята на геоложките проучвания е особено важна на този етап.
Чудесата и чудесата на света обаче често се крият в опасността и далечината, а това, което е най-рядко срещано сред хората, е невъзможно за всеки, който има воля, да го достигне.
——Династията Сонг, Уанг Анши
Проучване на горния язовир на помпено-акумулиращата електроцентрала Шитай в провинция Анхуей
(2) Има много подземни инженерни пещери, дълги тунелни участъци с високо налягане, голямо вътрешно водно налягане, дълбоко заравяне и голям мащаб. Необходимо е да се демонстрира напълно стабилността на околната скала и да се определи методът на изкоп, видът на укрепването и облицовката, обхватът и дълбочината на скалата, обграждаща тунела.
(3) Капацитетът на помпено-акумулиращия резервоар обикновено е малък, а разходите за изпомпване са високи по време на експлоатационния период, така че количеството на течовете от горния резервоар трябва да бъде стриктно контролирано. Горният резервоар е разположен предимно на върха на планината и около него обикновено има ниски съседни долини. Значителен брой станции са избрани в райони с отрицателни карстови форми на релефа, за да се възползват от благоприятния терен. Проблемите с течовете от съседни долини на резервоара и карстовите течове са сравнително често срещани и трябва да се обърне внимание на тях, а качеството на строителството да се контролира добре.
(4) Разпределението на материалите, използвани за запълване на язовирната стена в басейна на помпено-акумулиращата електроцентрала, е ключов фактор за определяне на степента на използване на материалния източник. Когато запасите от материали, използвани в изкопната зона на басейна на язовира над нивото на мъртвата вода, точно отговарят на изискванията за запълване на язовира и няма повърхностен отпадъчен материал, се достига идеалното състояние на баланса на изкопните и отпадъчните материали на материалния източник. Когато повърхностният отпадъчен материал е дебел, проблемът с използването на отпадъчния материал върху язовира може да се реши чрез разделяне на материала на язовира. Следователно е много важно да се създаде относително точен геоложки модел на горните и долните язовира чрез ефективни методи за проучване за проектиране на баланса на изкопните и отпадъчните материали на басейна на язовира.
(5) По време на експлоатацията на резервоара, внезапните покачвания и спадове на нивото на водата са чести и големи, а режимът на работа на помпено-акумулиращата електроцентрала оказва голямо влияние върху стабилността на склона на брега на резервоара, което поставя по-високи изисквания към геоложките условия на склона на брега на резервоара. Когато изискванията за коефициент на безопасност на стабилност не са изпълнени, е необходимо да се забави коефициентът на наклон на изкопните работи или да се увеличи якостта на подпората, което води до увеличени инженерни разходи.
(6) Основата на целия басейн на водосборника против инфилтрация на помпено-акумулиращата електроцентрала има високи изисквания за деформация, дренаж и еднородност, особено при основата на целия басейн на водосборника против инфилтрация в карстови райони, е необходимо да се обърне достатъчно внимание на карстовото срутване на дъното на водосборника, неравномерната деформация на основата, обратното изтласкване на карстови води, карстовото отрицателно налягане, срутването на покривната маса на карстовата депресия и други въпроси.
(7) Поради голямата разлика във височините на помпено-акумулиращата електроцентрала, обратимият агрегат има по-високи изисквания за контрол на съдържанието на седименти, преминаващи през турбината. Необходимо е да се обърне внимание на защитата и дренажната обработка на твърдия източник на дерето в задния ръб на склона на входа и изхода и съхранението на седименти от сезона на наводненията.
(8) Помпено-акумулиращите електроцентрали няма да образуват високи язовири и големи резервоари. Височината на язовира и ръчно изкопаните склонове на повечето горни и долни резервоари не са повече от 150 м. Инженерногеоложките проблеми на основата на язовира и високите склонове са по-лесни за справяне, отколкото високите язовири и големите резервоари на конвенционалните електроцентрали.
3. Условия за формиране на склад
Горните и долните резервоари трябва да имат теренни условия, подходящи за изграждане на язовир. Най-общо казано, напорът на използване от около 400~500 м се разглежда въз основа на инсталирания капацитет от 1,2 милиона киловата и часовете на използване на пълно производство на енергия от 6 часа, т.е. регулираният капацитет за съхранение на горните и долните помпено-акумулиращи резервоари е около 6 милиона~8 милиона м3. Някои помпено-акумулиращи електроцентрали естествено имат „корем“. Лесно е да се образува капацитет на резервоара чрез изграждане на язовир. В този случай той може да бъде задържан чрез изграждане на язовир. Някои помпено-акумулиращи електроцентрали обаче имат малък естествен капацитет за съхранение и е необходимо да се изкопаят, за да се образува капацитетът за съхранение. Това ще доведе до два проблема, единият е относително високата цена на разработването, другият е, че капацитетът за съхранение трябва да се изкопава в големи количества, а капацитетът за съхранение на енергия на електроцентралата не трябва да бъде твърде голям.
В допълнение към изискванията за капацитет за съхранение, проектът за помпено-акумулиращ резервоар трябва да вземе предвид и предотвратяването на просмукване на резервоара, баланса на изкопните работи и запълването им със земя и скали, избора на тип язовирна стена и др., както и да определи схемата на проектиране чрез цялостно техническо и икономическо сравнение. Най-общо казано, ако резервоар може да се образува чрез изграждане на язовирна стена и се предприеме локално предотвратяване на просмукване, условията за образуване на резервоар са относително добри (виж Фиг. 2.3-1); Ако „басейн“ се образува чрез голямо количество изкопни работи и се възприеме типът против просмукване за целия басейн, условията за образуване на резервоар са относително общи (виж Фиг. 2.3-2 и 2.3-3).
Вземайки за пример помпено-акумулиращата електроцентрала в Гуанджоу с добри условия за образуване на резервоар, условията за образуване на горния и долния резервоар са сравнително добри и резервоарът може да се образува чрез преграждане на язовирна стена, с капацитет на горния резервоар от 24,08 милиона м3 и капацитет на долния резервоар от 23,42 милиона м3.
В допълнение, като пример е взета помпено-акумулиращата електроцентрала Тиенхуанпинг. Горният резервоар е разположен в депресията на извора на разклонителния ров на левия бряг на река Даси, която е заобиколена от главния язовир, четири спомагателни язовира, вход/изход и планините около резервоара. Главният язовир е разположен в депресията в южния край на резервоара, а спомагателният язовир е разположен в четирите прохода на изток, север, запад и югозапад. Условията за съхранение са средни, с общ капацитет за съхранение от 9,12 милиона м3.
4. Условия на водоизточника
Помпено-акумулиращите електроцентрали се различават от конвенционалните водноелектрически централи, т.е. „басейн“ с чиста вода се излива напред-назад между горния и долния резервоар. При изпомпване на вода, водата се излива от долния резервоар в горния резервоар, а при производство на електроенергия, водата се спуска от горния резервоар в долния резервоар. Следователно, проблемът с водоизточника на помпено-акумулиращата електроцентрала е основно да се задоволи първоначалното съхранение на вода, т.е. първо да се съхранява водата в резервоара и да се допълни обемът вода, намален поради изпарение и течове по време на ежедневната работа. Капацитетът на помпено-акумулиращата централа обикновено е от порядъка на 10 милиона м3, а изискванията за обем вода не са високи. Условията на водоизточника в райони с големи валежи и гъста речна мрежа няма да бъдат ограничаващи условия за изграждането на помпено-акумулиращи електроцентрали. Въпреки това, за относително сухите райони, като северозападната част, състоянието на водоизточника се е превърнало във важен ограничаващ фактор. Някои места имат топографски и геоложки условия за изграждане на помпено-акумулиращи електроцентрали, но може да няма водоизточник за съхранение на вода на десетки километри.
3. Външни условия
Същността на имиграционните и екологичните проблеми е да се реши въпросът за заемането на публични ресурси и компенсациите. Това е процес, от който печелят всички и всички.
1. Придобиване на земя и преселване за строителство
Обхватът на придобиване на земя за изграждане на помпено-акумулираща електроцентрала (ПАВЦ) включва зоната на заливане на горния и долния резервоар и зоната на строителство на хидропроекта. Въпреки че в ПАВЦ има два резервоара, тъй като резервоарите са сравнително малки и някои от тях използват естествени езера или съществуващи резервоари, обхватът на придобиване на земя за строителство често е много по-малък от този за конвенционалните водноелектрически централи. Тъй като повечето басейни на резервоарите са изкопани, зоната на строителство на хидропроекта често включва зоната на заливане на резервоара, така че делът на зоната на строителство на хидропроекта в обхвата на придобиване на земя за строителство на проекта е много по-голям от този на конвенционалната водноелектрическа централа.
Зоната на заливане на язовира включва главно зоната на заливане под нормалното ниво на басейна на язовира, както и зоната на задна вода от наводнение и засегнатата от язовира зона.
Зоната за строителство на хидропроекта включва главно сградите на хидропроекта и зоната за постоянно управление на проекта. Зоната за строителство на хъбовия проект се определя като временна зона и постоянна зона в зависимост от предназначението на всеки парцел. Временната земя може да бъде възстановена към първоначалното си предназначение след употреба.
Обхватът на придобиване на земя за строителство е определен и важната последваща работа е да се извърши проучване на физическите показатели за придобиване на земя за строителство, така че да „познаеш себе си и да опознаеш другия“. Основно е да се изследва количеството, качеството, собствеността и други характеристики на населението, земята, сградите, конструкциите, културните реликви и историческите места, минералните находища и др. в рамките на придобиването на земя за строителство.
При вземането на решения основното безпокойство е дали придобиването на земя за строителство включва важни чувствителни фактори, като мащаба и количеството на постоянна основна земеделска земя, първокласни гори за обществено благосъстояние, важни села и градове, основни културни реликви и исторически места, както и минерални находища.
2. Опазване на екологичната среда
Изграждането на помпено-акумулиращи електроцентрали трябва да се придържа към принципа на „екологичен приоритет и зелено развитие“.
Избягването на екологично чувствителни зони е важна предпоставка за осъществимостта на проекта. Екологично чувствителните зони се отнасят до всички видове защитени зони на всички нива, установени съгласно закона, и зони, които са особено чувствителни към въздействието върху околната среда от строителния проект. При избора на обекти, екологично чувствителните зони трябва първо да бъдат проверени и избягвани, включително червени линии за екологична защита, национални паркове, природни резервати, живописни места, обекти на световното културно и природно наследство, зони за защита на източниците на питейна вода, горски паркове, геоложки паркове, влажни зони, зона за защита на водните зародишни ресурси и др. Освен това е необходимо да се анализира съответствието и координацията между обекта и съответното планиране, като например земно пространство, градско и селско строителство и „три линии и една единствена“.
Мерките за опазване на околната среда са важни мерки за намаляване на въздействието върху околната среда. Ако проектът не включва екологично чувствителни зони, той е принципно осъществим от гледна точка на опазването на околната среда, но изграждането на проекта неизбежно ще окаже известно въздействие върху водната, газовата, звуковата и екологичната среда и е необходимо да се предприемат редица целенасочени мерки за елиминиране или смекчаване на неблагоприятните ефекти, като например пречистване на производствени отпадъчни води и битови отпадъчни води, както и заустване на екологичен поток.
Изграждането на ландшафт е важен начин за постигане на висококачествено развитие на помпено-акумулиращите електроцентрали. Помпено-акумулиращите електроцентрали обикновено се разполагат в планински и хълмисти райони с добра екологична среда. След завършване на проекта ще бъдат формирани два резервоара. След екологично възстановяване и изграждане на ландшафта, те могат да бъдат включени в живописни места или туристически атракции, за да се постигне хармонично развитие на електроцентралата и околната среда. Прилагането на концепцията за „зелена вода и зелени планини са златни планини и сребърни планини“. Например, помпено-акумулиращата електроцентрала Джъдзян Чанлуншан е включена в основната живописна точка на провинциалния живописен район Тиенхуанпинг – Дзяннан Тиенчи, а помпено-акумулиращата електроцентрала Цюдзян е включена в зоната за защита от трето ниво на провинциалния живописен район Ланкешан-Усидзян.
4、 Инженерен дизайн
Инженерният проект на помпено-акумулираща електроцентрала включва главно мащаб на проекта, хидравлични конструкции, проект за организация на строителството, електромеханични и метални конструкции и др.
1. Мащаб на проекта
Инженерният мащаб на помпено-акумулиращата електроцентрала включва главно инсталираната мощност, броя на непрекъснатите пълни часове работа, основното характерно водно ниво на резервоара и други параметри.
Изборът на инсталираната мощност и броят на непрекъснатите пълни часове на работа на помпено-акумулиращата електроцентрала трябва да отчита както нуждата, така и възможностите. Нуждата се отнася до търсенето на електроенергийната система и може да се отнася до условията на изграждане на самата електроцентрала. Общият метод се основава на анализ на функционалното позициониране на различните енергийни системи за помпено-акумулиращи електроцентрали и изискванията на електроенергийната система за броя на непрекъснатите пълни часове, за да се изготви разумно планът за инсталираната мощност и броят на непрекъснатите пълни часове, и да се избере инсталираната мощност и броят на непрекъснатите пълни часове чрез симулация на производството на електроенергия и цялостно техническо и икономическо сравнение.
На практика, един прост метод за първоначално планиране на инсталираната мощност и часовете на пълно използване е първо да се определи мощността на агрегата според диапазона на водния напор, а след това да се определи общата инсталирана мощност и часовете на пълно използване според естественото съхранение на енергия от помпено-акумулиращата електроцентрала. Понастоящем, в диапазона от 300 м до 500 м пад на водното ниво, технологията на проектиране и производство на агрегата с номинален капацитет от 300 000 киловата е зряла, условията за стабилна работа са добри, а опитът в инженерната практика е най-богат (ето защо инсталираната мощност на повечето помпено-акумулиращи електроцентрали в процес на изграждане е обикновено четно число от 300 000 киловата, като се вземат предвид изискванията за децентрализирано разположение, и накрая по-голямата част е 1,2 милиона киловата). След първоначалния избор на мощността на агрегата, естественото съхранение на енергия от помпено-акумулиращата електроцентрала се анализира въз основа на топографските и геоложките условия на горните и долните резервоари и загубата на напор от условията за производство на енергия и изпомпване. Например, чрез предварителен анализ, ако средният спад на нивото на водата между горния и долния резервоар на помпено-акумулираща електроцентрала е около 450 м, е подходящо да се избере единичен капацитет от 300 000 киловата; естественото съхранение на енергия на горния и долния резервоар е около 6,6 милиона киловатчаса, така че могат да се разглеждат четири блока, т.е. общият инсталиран капацитет е 1,2 милиона киловата; в комбинация с търсенето на електроенергийната система, след известно разширение и изкопаване на резервоара въз основа на естествените условия, общото съхранение на енергия ще достигне 7,2 милиона киловатчаса, което съответства на непрекъснато пълно производство на енергия от 6 часа.
Характерното водно ниво на резервоара включва главно нормално водно ниво, ниво на мъртва вода и ниво на наводнение. Обикновено характерното водно ниво на тези резервоари се избира след избор на броя на непрекъснатите пълни часове и инсталирания капацитет.
2. Хидротехнически съоръжения
Пред нас е течащата река, а зад нас са блестящите светлини. Такъв е животът ни - борим се и тичаме напред.
——Песен на строителите на водни ресурси
Хидравличните съоръжения за помпено-акумулиращи електроцентрали обикновено включват горен резервоар, долен резервоар, система за водоснабдяване, подземна електроцентрала и разпределителна станция. Ключовият момент при проектирането на горните и долните водохранилища е постигането на голям капацитет за съхранение при минимални инженерни разходи. Повечето от горните резервоари използват комбинация от изкопни работи и изграждане на язовирни стени, като повечето от тях са язовири с насипни повърхности. В зависимост от геоложките условия, течът от резервоара на помпено-акумулиращата електроцентрала може да бъде решен чрез предотвратяване на просмукване в целия резервоар и чрез завеса за предотвратяване на просмукване около резервоара. Материалите за предотвратяване на просмукване могат да бъдат асфалтобетонна лицева плоча, геомембрана, глинено покритие и др.
Схематична диаграма на помпено-акумулираща електроцентрала
Когато за резервоара на помпено-акумулиращата електроцентрала трябва да се приложи система за предотвратяване на просмукване в целия басейн на резервоара, формата за предотвратяване на просмукване в язовирната стена и формата за предотвратяване на просмукване в басейна на резервоара трябва да се разглеждат като едно цяло, за да се избегне или намали максимално съвместното третиране между различните конструкции за предотвратяване на просмукване и да се подобри надеждността. За предотвратяване на просмукване на дъното на резервоара трябва да се използва целият басейн на резервоара с висок засип. Конструкцията за предотвратяване на просмукване на дъното на резервоара трябва да е подходяща за големи деформации или неравномерни деформации, причинени от висок засип.
Водният напор на помпено-акумулиращата електроцентрала е висок, а налягането, понасяно от конструкцията на водния канал, е голямо. В зависимост от водния напор, геоложките условия на околните скали, размера на разклонената тръба и др., могат да се използват стоманена облицовка, стоманобетонна облицовка и други методи.
Освен това, за да се гарантира безопасността на електроцентралата при наводнения, помпено-акумулиращата електроцентрала трябва да осигури и съоръжения за отвеждане на наводнения и др., които няма да бъдат разглеждани подробно тук.
3. Проектиране на строителна организация
Основните задачи на проектирането на строителната организация на помпено-акумулиращата електроцентрала включват: проучване на условията на строителство на проекта, отклонението на строителните материали, планирането на източниците на материали, строителството по основния проект, транспортирането на строителните материали, съоръженията на строителната инсталация, общото строително оформление, общия строителен график (срок на строителство) и др.
При проектирането трябва да се използват максимално топографските и геоложките условия на площадката на станцията, да се комбинират строителните условия и инженерния проектен план, и в съответствие с принципа на интензивно и икономично земеползване, първоначално да се изготви инженерен строителен план, баланс на земните работи и общ план за разположение на строителството, за да се сведе до минимум заемането на обработваема земя и да се намалят разходите по проекта.
Като водеща строителна страна, управлението на строителството и нивото на строителство в Китай са световноизвестни. През последните години, помпено-акумулиращите електроцентрали в Китай са направили много ползотворни проучвания в областта на зеленото строителство, научноизследователската и развойна дейност и приложението на ключово оборудване, както и интелигентното строителство. Някои строителни технологии са достигнали или са напреднали на международно ниво. Това се отразява главно във все по-зрялата технология за изграждане на язовири, новия напредък в технологията за изграждане на раздвоени тръби под високо налягане, големия брой успешни практики на изкопни и поддържащи технологии за подземни пещерни групи на електроцентрали при сложни геоложки условия, непрекъснатите иновации в технологиите и оборудването за изграждане на наклонени шахти, забележителните постижения на механизираното и интелигентно строителство и пробива на помпено-акумулиращите водни системи (TBM) в строителството на тунели.
4. Електромеханична и метална конструкция
Вертикалните едностъпални обратими акумулиращи агрегати със смесен поток обикновено се използват в помпено-акумулиращи електроцентрали. По отношение на хидравличното развитие на помпено-турбинните системи, Китай разполага с капацитет за проектиране и производство на помпено-турбинни системи с напор 700 м и капацитет 400 000 киловата на единица, както и с проектирането, производството, монтажа, въвеждането в експлоатация и производството на много акумулиращи агрегати с напор 100-700 м и капацитет 400 000 киловата или по-малко на единица. По отношение на водния напор на електроцентралите, номиналният воден напор на помпено-акумулиращите електроцентрали в Джилин Дунхуа, Гуандун Янцзян и Джъдзян Чанлуншан, които са в процес на изграждане, е над 650 м, което е сред най-добрите в света; одобреният номинален воден напор на помпено-акумулиращата електроцентрала Джъдзян Тиантай е 724 м, което е най-високият номинален напор на помпено-акумулиращата електроцентрала в света. Общата сложност на проектиране и производство на агрегата е на водещо световно ниво. При разработването на генераторни двигатели, големите генераторни двигатели на помпено-акумулиращите електроцентрали, построени и в процес на изграждане в Китай, са вертикални, трифазни, изцяло въздушно охлаждани, обратими синхронни двигатели. Има два блока на помпено-акумулиращата електроцентрала Zhejiang Changlongshan с номинална скорост от 600 об/мин и номинална мощност от 350 000 kW. Някои блокове на помпено-акумулиращата електроцентрала Guangdong Yangjiang са пуснати в експлоатация с номинална скорост от 500 об/мин и номинална мощност от 400 000 kW. Общият производствен капацитет на генераторните двигатели е достигнал най-високото световно ниво. В допълнение, електромеханичните и металните конструкции включват също хидравлични машини, електротехника, управление и защита, метални конструкции и други аспекти, които няма да бъдат повтаряни тук.
Производството на оборудване за помпено-акумулиращи електроцентрали в Китай се развива бързо в посока на висок воден напор, голям капацитет, висока надеждност, широк обхват, променлива скорост и локализация.
5. Икономически показатели
Условията на строителство и външното въздействие на проект за помпено-акумулираща електроцентрала, след определяне на схемата на проектиране, в крайна сметка ще се отразят главно в един показател, а именно статичната инвестиция на киловат от проекта. Колкото по-ниска е статичната инвестиция на киловат, толкова по-добра е икономичността на проекта.
Индивидуалните разлики в условията на строителство на помпено-акумулиращите електроцентрали са очевидни. Статичната инвестиция на киловат е тясно свързана със строителните условия и инсталираната мощност на проекта. През 2021 г. Китай одобри 11 помпено-акумулиращи електроцентрали със средна статична инвестиция от 5367 юана на киловат; 14 проекта са завършили предварителното проучване за осъществимост, а средната статична инвестиция на киловат е 5425 юана/киловат.
Според предварителната статистика, статичните инвестиции на киловат при големи проекти за помпено-акумулиращи електроцентрали, които са в процес на предварителна подготовка през 2022 г., обикновено са между 5000 и 7000 юана/киловат. Поради различните регионални геоложки условия, средното ниво на статични инвестиции на киловат енергия от помпено-акумулиращи електроцентрали в различните региони варира значително. Като цяло, условията за строителство на електроцентрали в Южен, Източен и Централен Китай са сравнително добри, а статичните инвестиции на киловат са сравнително ниски. Поради лошите инженерногеоложки условия и лошите условия на водоизточника, нивото на единичните разходи в северозападния регион е сравнително високо в сравнение с други региони в Китай.
За инвестиционните решения трябва да се съсредоточим върху статичната инвестиция на киловат от проекта, но не можем да говорим само за героя на статичната инвестиция на киловат, в противен случай това може да доведе до импулс на предприятията сляпо да разширят мащаба. Това се отразява главно в следните аспекти:
Първо, увеличете инсталираната мощност, първоначално предложена на етапа на планиране. Трябва да погледнем на тази ситуация диалектически. Вземете за пример проект с планирана инсталирана мощност от 1,2 милиона киловата в началото на етапа на планиране, като съставът му от блокове е четири блока по 300 000 киловата. Ако диапазонът на водния напор е подходящ и с напредъка на технологиите са налични условията за избор на 350 000 kW единична машина, тогава след цялостно техническо и икономическо сравнение, 1,4 милиона kW могат да бъдат препоръчани като представителна схема на етапа на предварителна осъществимост. Ако обаче първоначално планираните 4 блока по 300 000 KW сега се разглеждат като увеличение с 2 блока на 6 блока по 300 000 KW, т.е. инсталираната мощност на електроцентралата се увеличава от 1,2 милиона KW на 1,8 милиона KW, тогава общоприето е, че тази промяна е променила функционалната ориентация на проекта и е необходимо допълнително да се разгледат всеобхватно съответствието с планирането, нуждите на енергийната система, условията на строителство на проекта и други фактори. Като цяло, увеличаването на броя на единиците следва да попада в обхвата на корекциите на планирането.
Второто е да се намалят часовете на пълно използване. Ако енергията от помпено-акумулиращата електроцентрала се сравни с тази на зарядна банка, тогава инсталираната мощност може да се използва като изходна мощност, а часовете на пълно използване са времето, през което може да се използва батерията. За помпено-акумулиращите електроцентрали, когато съхранената енергия е еднаква, часовете на пълно използване и инсталираната мощност могат да бъдат изчерпателно сравнени. Понастоящем, според нуждите на електроенергийната система, дневните регулирани часове на пълно използване на помпено-акумулиращата електроцентрала се считат за 6 часа. Ако строителните условия на електроцентралата са добри, е целесъобразно да се увеличат подходящо часовете на пълно използване на блока на ниска цена. При същата статична инвестиция на киловат, електроцентралата с по-високи часове на пълно използване може да играе по-голяма роля в системата. Съществува обаче идеята, че инсталираната мощност ще бъде значително увеличена (1,2 милиона kW → 1,8 милиона kW), а часовете на използване на пълна мощност ще бъдат намалени (6 часа → 4 часа). По този начин, въпреки че статичната инвестиция на киловат може да бъде значително намалена, за системата краткото време за използване не може да отговори на системното търсене и ролята ѝ в електропреносната мрежа също ще бъде значително намалена.
Време на публикуване: 08 март 2023 г.
