Imam prijatelja koji je u najboljim godinama i veoma je zdrav. Iako te nisam čuo već mnogo dana, očekujem da će sve biti u redu. Danas sam ga slučajno sreo, ali je izgledao veoma iscrpljeno. Nisam mogao a da ne brinem za njega. Otišao sam da ga pitam za detalje.
Uzdisao je i polako rekao: „Nedavno sam zaljubljen u jednu djevojku.“ Može se reći da „lijepi osmijesi i lijepe oči“ dira me u srce. Međutim, roditelji kod kuće su još uvijek u učionici i imaju sumnje, pa ih dugo nisu zaposlili. „Moj pojas se širi i neću požaliti, a bit ću mršav zbog Iraka“, što me danas ovako osjeća. Uvijek znam da imaš mnogo znanja. Sada kada vam je suđeno da se danas sretnete, želio bih te zamoliti da pomogneš osoblju. Ako je sudbina određena prirodom, budući da je ispunjeno Šest obreda, dva prezimena će se vjenčati i sklopiti ugovor u jednoj kući. Dobar odnos nikada neće prestati, podudarajući se s istim imenom. S obećanjem bijele glave, piši Hongjianu, kako bi se savez crvenog lišća mogao zabilježiti u drvetu mandarine. Ako postoji bilo kakva nesloga, trebali bismo i „riješiti pritužbu i osloboditi čvor, a kamoli mrziti jedno drugo; jedno se rastati, a drugo oprostiti, i svako je sretan.“ Inače, ova djevojka ima dvostruko ime za pumpanje vode i dvostruko ime za skladištenje energije.
Nakon što sam ovo čuo, nisam nimalo ljut. Očigledno je da je vaš vođa taj koji vas je zamolio da procijenite da li pumpno-akumulacijska elektrana ima investicijsku vrijednost, ali vi ste rekli da je to tako svježe i profinjeno. „Dobar brak stvara priroda, a dobar par stvara priroda“. Ne mogu ništa reći o osjećajima. Ali kada su u pitanju pumpno-akumulacijske elektrane, upravo sam pitao jednu višu rukovoditeljicu o sistemu evaluacije „petodimenzionalne integracije“ nakon prakse izgradnje više od 100 projekata pumpno-akumulacijskih elektrana. To su geografska lokacija, uslovi gradnje, vanjski uslovi, inženjerski dizajn i ekonomski pokazatelji. Ako želite, samo me saslušajte.
1. Geografska lokacija
Postoji stara izreka u industriji nekretnina da je „lokacija, lokacija, lokacija“ uvijek „lokacija, lokacija ili lokacija“. Ova poznata izreka s Wall Streeta široko se proširila nakon što ju je citirao Li Ka-shing.
U sveobuhvatnoj evaluaciji projekata pumpno-akumulacijskih elektrana, geografska lokacija je također na prvom mjestu. Funkcionalna orijentacija pumpno-akumulacijskih elektrana uglavnom služi elektroenergetskoj mreži ili razvoju velikih novih energetskih baza. Stoga se geografska lokacija pumpno-akumulacijske elektrane uglavnom sastoji od dvije tačke: jedna je blizu centra opterećenja, a druga je blizu nove energetske baze.
Trenutno se većina reverzibilnih hidroelektrana koje su izgrađene ili su u izgradnji u Kini nalaze u centru opterećenja mreže u kojoj se nalaze. Na primjer, reverzibilna hidroelektrana Guangzhou (2,4 miliona kilovata) udaljena je 90 kilometara od Guangzhoua, reverzibilna hidroelektrana Ming Tombs (0,8 miliona kilovata) udaljena je 40 kilometara od Pekinga, reverzibilna hidroelektrana Tianhuangping (1,8 miliona kilovata) udaljena je 57 kilometara od Hangzhoua, a reverzibilna hidroelektrana Shenzhen (1,2 miliona kilovata) nalazi se u urbanom području Shenzhena.
Osim toga, kako bi se zadovoljile potrebe brzog razvoja novih energetskih resursa, oko integriranog razvoja vodenih i pejzažnih resursa te razvoja novih energetskih baza u pustinji i pustinji Gobi, moguće je planirati i novu seriju reverzibilnih elektrana u blizini novih energetskih baza. Na primjer, reverzibilne elektrane koje se trenutno planiraju u Xinjiangu, Gansuu, Shaanxiju, Unutrašnjoj Mongoliji, Shanxiju i drugim mjestima, pored zadovoljavanja potreba lokalne elektroenergetske mreže, uglavnom su namijenjene za nove energetske usluge.
Dakle, prva tačka sveobuhvatne evaluacije reverzibilnih elektrana je utvrditi gdje su prvobitno nastale. Općenito, reverzibilne elektrane trebale bi slijediti princip decentralizirane distribucije, fokusirajući se na distribuciju u blizini centra opterećenja mreže i novog područja koncentracije energije. Osim toga, područjima bez reverzibilnih elektrana, prioritet treba dati i kada postoje dobri resursni uslovi.
2. Uslovi gradnje
1. Topografski uslovi
Analiza topografskih uslova uglavnom uključuje nivo vode, odnos udaljenosti i visine i prirodni efektivni kapacitet skladištenja gornjih i donjih rezervoara. Energija uskladištena u pumpno-akumulacionom sistemu je u suštini gravitaciona potencijalna energija vode, jednaka proizvodu visinske razlike i gravitacije vode u rezervoaru. Dakle, da bi se uskladištila ista energija, potrebno je ili povećati visinsku razliku između gornjeg i donjeg rezervoara ili povećati regulisani kapacitet skladištenja gornjeg i donjeg rezervoara pumpno-akumulacionog sistema.
Ako su ispunjeni uslovi, prikladnije je imati veću visinsku razliku između gornjeg i donjeg rezervoara, što može smanjiti veličinu gornjeg i donjeg rezervoara i veličinu postrojenja i elektromehaničke opreme, te smanjiti investiciju u projekat. Međutim, prema trenutnom nivou proizvodnje pumpno-akumulacijskih jedinica, prevelika visinska razlika će također dovesti do većih poteškoća u proizvodnji jedinica, tako da što veća to bolje. Prema inženjerskom iskustvu, opći pad je između 400 i 700 m. Na primjer, nazivni pad pumpno-akumulacijske elektrane Ming Tombs je 430 m; nazivni pad pumpno-akumulacijske elektrane Xianju je 447 m; nazivni pad pumpno-akumulacijske elektrane Tianchi je 510 m; nazivni pad pumpno-akumulacijske elektrane Tianhuangping je 526 m; nazivni pad pumpno-akumulacijske elektrane Xilongchi je 640 m; nazivni pad pumpno-akumulacijske elektrane Dunhua je 655 m. Trenutno, pumpno-akumulacijska elektrana Changlongshan ima najveći iskorišteni pad od 710 m, a izgrađena je u Kini; najveći iskorišteni pad od svih pumpno-akumulacijskih elektrana u izgradnji je pumpno-akumulacijska elektrana Tiantai, s nazivnim padom od 724 m.
Odnos prostora i dubine je odnos između horizontalne udaljenosti i visinske razlike između gornjeg i donjeg rezervoara. Općenito govoreći, prikladno je da bude manji, što može smanjiti inženjersku količinu sistema za transport vode i uštedjeti inženjerska ulaganja. Međutim, prema inženjerskom iskustvu, premali odnos razmaka i visine može lako uzrokovati probleme kao što su inženjerski raspored i visoki i strmi nagibi, tako da je općenito prikladno imati odnos razmaka i visine između 2 i 10. Na primjer, odnos udaljenosti i visine crpne akumulacijske stanice Changlongshan je 3,1; odnos udaljenosti i visine crpne akumulacijske stanice Huizhou je 8,3.
Kada je teren gornjeg i donjeg bazena akumulacije relativno otvoren, potreba za skladištenjem energije može se formirati unutar malog područja bazena akumulacije. U suprotnom, potrebno je proširiti površinu bazena akumulacije ili prilagoditi kapacitet akumulacije proširenjem i iskopom, te povećati zauzetost zemljišta i količinu inženjerskih radova. Za reverzibilne hidroelektrane sa instaliranim kapacitetom od 1,2 miliona kilovata i punim satima korištenja od 6 sati, kapacitet skladištenja za regulaciju proizvodnje energije potreban je oko 8 miliona m3, 7 miliona m3 i 6 miliona m3 respektivno, kada je vodostaj 400 m, 500 m i 600 m. Na osnovu toga, potrebno je uzeti u obzir i kapacitet mrtvog skladištenja, kapacitet skladištenja rezervi gubitka vode i druge faktore kako bi se konačno odredio ukupni kapacitet akumulacije. Da bi se ispunili zahtjevi za kapacitetom akumulacije, potrebno ga je formirati pregrađivanjem ili proširenjem iskopa u akumulaciji u kombinaciji s prirodnim terenom.
Osim toga, slivno područje gornjeg rezervoara je uglavnom malo, a kontrola poplava u okviru projekta može se riješiti odgovarajućim povećanjem visine brane. Stoga je uska dolina na izlazu iz bazena gornjeg rezervoara idealno mjesto za izgradnju brane, što može značajno smanjiti količinu punjenja brane.
2. Geološki uslovi
Samo su zelene planine poput zidova kada ukazuju na Šest dinastija.
——Yuan Sadurah
Geološki uslovi uglavnom uključuju regionalnu strukturnu stabilnost, inženjerskogeološke uslove gornjih i donjih rezervoara i njihovih spojnih područja, inženjerskogeološke uslove sistema za prenos vode i proizvodnju energije, te prirodne građevinske materijale.
Zadržavajuće i ispusne konstrukcije reverzibilne hidroelektrane trebaju izbjegavati aktivne rasjede, a područje rezervoara ne smije imati velika klizišta, urušavanja, tokove otpada i druge nepovoljne geološke pojave. Podzemne elektrane trebaju izbjegavati slabe ili slomljene stijenske mase. Kada se ovi uslovi ne mogu izbjeći inženjerskim planom, geološki uslovi će ograničiti izgradnju reverzibilne hidroelektrane.
Čak i ako pumpno-akumulacijska elektrana izbjegne gore navedena ograničenja, geološki uslovi također uveliko utiču na troškove projekta. Općenito govoreći, što su zemljotresi u području projekta rjeđi i što je stijena tvrđa, to je povoljnije smanjenje troškova izgradnje pumpno-akumulacijskih elektrana.
Prema karakteristikama zgrada i radnim karakteristikama pumpno-akumulacijske elektrane, glavni inženjerskogeološki problemi mogu se sažeti na sljedeći način:
(1) U poređenju sa konvencionalnim elektranama, postoji više prostora za poređenje i odabir lokacije stanice i lokacije rezervoara kod reverzibilnih elektrana. Lokacije sa lošim geološkim uslovima ili teškim inženjerskim tretmanom mogu se isključiti geološkim radovima u fazi istraživanja lokacije stanice i planiranja stanice. Uloga geoloških istraživanja je posebno važna u ovoj fazi.
Međutim, čuda i divote svijeta često leže u opasnosti i daljini, i što je najrjeđe od ljudi, tako da je nemoguće da iko ko ima volju to dosegne.
——Dinastija Song, Vang Anši
Istraživanje gornje lokacije brane pumpno-akumulacijske elektrane Shitai u provinciji Anhui
(2) Postoji mnogo podzemnih inženjerskih kaverni, dugih tunelskih dionica visokog pritiska, velikog unutrašnjeg pritiska vode, dubokog zatrpavanja i velikih razmjera. Potrebno je u potpunosti pokazati stabilnost okolne stijene i odrediti metodu iskopa, vrstu podgrade i obloge, obim i dubinu stijene koja okružuje tunel.
(3) Kapacitet reverzibilne hidroelektrane je uglavnom mali, a troškovi pumpanja su visoki tokom perioda rada, tako da količinu curenja iz gornjeg rezervoara treba strogo kontrolisati. Gornji rezervoar se uglavnom nalazi na vrhu planine, a oko njega se uglavnom nalaze niske susjedne doline. Značajan broj stanica je odabran u područjima sa negativnim kraškim oblicima reljefa kako bi se iskoristio povoljan teren. Problemi curenja iz susjednih dolina rezervoara i kraškog curenja su relativno česti, na što se treba fokusirati i kvalitet izgradnje treba dobro kontrolisati.
(4) Raspodjela materijala korištenih za zatrpavanje brane u akumulacionom bazenu pumpno-akumulacijske elektrane ključni je faktor za određivanje stope iskorištenja izvora materijala. Kada rezerve materijala korištenih u području iskopa akumulacionog bazena iznad nivoa mrtve vode zadovoljavaju zahtjeve za zatrpavanje brane i nema površinskog materijala za skidanje, postiže se idealno stanje bilansa iskopa i zatrpavanja izvora materijala. Kada je sloj površinskog materijala za skidanje debeo, problem korištenja materijala za skidanje na brani može se riješiti podjelom materijala brane. Stoga je vrlo važno uspostaviti relativno tačan geološki model gornjeg i donjeg rezervoara putem efikasnih istraživačkih metoda za projektovanje bilansa iskopa i zatrpavanja akumulacionog bazena.
(5) Tokom rada akumulacije, nagli porasti i padovi nivoa vode su česti i veliki, a način rada pumpno-akumulacijske elektrane ima veliki utjecaj na stabilnost nagiba obale akumulacije, što postavlja veće zahtjeve za geološke uslove nagiba obale akumulacije. Kada nisu ispunjeni zahtjevi za faktor sigurnosti stabilnosti, potrebno je usporiti omjer nagiba iskopa ili povećati čvrstoću podupirača, što rezultira povećanim inženjerskim troškovima.
(6) Temelj cijelog bazena protiv procjeđivanja reverzibilne hidroelektrane ima visoke zahtjeve u pogledu deformacije, drenaže i ujednačenosti, posebno kod temelja cijelog bazena protiv procjeđivanja u kraškim područjima, potrebno je posvetiti dovoljno pažnje krškom urušavanju dna rezervoara, neravnomjernoj deformaciji temelja, povratnom prodiranju kraške vode, krškom negativnom pritisku, urušavanju nadložaka kraške depresije i drugim pitanjima.
(7) Zbog velike visinske razlike pumpno-akumulacijske elektrane, reverzibilna jedinica ima veće zahtjeve za kontrolu sadržaja sedimenta koji prolazi kroz turbinu. Potrebno je obratiti pažnju na zaštitu i tretman drenaže čvrstog izvora jarka na zadnjem rubu padine na ulazu i izlazu i skladištenje sedimenta iz sezone poplava.
(8) Reverzibilne hidroelektrane neće formirati visoke brane i velike akumulacije. Visina brane i ručno iskopane padine većine gornjih i donjih akumulacija nisu veće od 150 m. Inženjersko-geološki problemi temelja brane i visokih padina su lakši za rješavanje nego visoki brane i veliki akumulacije konvencionalnih elektrana.
3. Uslovi formiranja skladišta
Gornji i donji rezervoari trebaju imati terenske uslove pogodne za izgradnju brane. Generalno govoreći, iskorišteni pritisak od oko 400~500 m se razmatra na osnovu instaliranog kapaciteta od 1,2 miliona kilovata i sati iskorištenja pune proizvodnje energije od 6 sati, odnosno regulirani kapacitet skladištenja gornjih i donjih rezervoara za reverzibilnu energiju je oko 6 miliona~8 miliona m3. Neke reverzibilne akumulacijske stanice prirodno imaju "udubljenje". Lako je formirati kapacitet rezervoara izgradnjom brane. U ovom slučaju, može se pregraditi izgradnjom brane. Međutim, neke reverzibilne akumulacijske stanice imaju mali prirodni kapacitet skladištenja i potrebno ih je iskopati da bi se formirao kapacitet skladištenja. To će donijeti dva problema, jedan je relativno visok trošak razvoja, a drugi je da se kapacitet skladištenja mora iskopati u velikim količinama, a kapacitet skladištenja energije elektrane ne bi trebao biti prevelik.
Pored zahtjeva za kapacitetom skladištenja, projekat pumpno-akumulacionog rezervoara treba da uzme u obzir i sprečavanje procjeđivanja iz rezervoara, ravnotežu iskopa i punjenja zemlje i kamena, izbor tipa brane itd., te da odredi šemu projektovanja kroz sveobuhvatno tehničko i ekonomsko poređenje. Generalno govoreći, ako se rezervoar može formirati pregradom i ako se usvoji lokalna prevencija procjeđivanja, uslovi za formiranje rezervoara su relativno dobri (vidi sliku 2.3-1); Ako se "bazen" formira velikom količinom iskopa i ako se usvoji tip zaštite od procjeđivanja za cijeli bazen, uslovi za formiranje rezervoara su relativno opšti (vidi slike 2.3-2 i 2.3-3).
Uzimajući kao primjer pumpno-akumulacijsku elektranu u Guangzhouu s dobrim uvjetima za formiranje akumulacije, uvjeti za formiranje gornje i donje akumulacije su relativno dobri, a akumulacija se može formirati pregradnjom, s kapacitetom gornje akumulacije od 24,08 milijuna m3 i kapacitetom donje akumulacije od 23,42 milijuna m3.
Pored toga, kao primjer je uzeta reverzibilna elektrana Tianhuangping. Gornji rezervoar se nalazi u izvorišnoj depresiji jarka na lijevoj obali rijeke Daxi, okružen glavnom branom, četiri pomoćne brane, ulazom/izlazom i planinama oko rezervoara. Glavna brana se nalazi u depresiji na južnom kraju rezervoara, a pomoćna brana se nalazi u četiri prolaza na istoku, sjeveru, zapadu i jugozapadu. Uslovi skladištenja su srednji, sa ukupnim kapacitetom skladištenja od 9,12 miliona m3.
4. Uslovi izvora vode
Reverzibilne hidroelektrane se razlikuju od konvencionalnih hidroelektrana po tome što se "bazen" čiste vode prelijeva naprijed-nazad između gornjeg i donjeg rezervoara. Prilikom pumpanja vode, voda se prelijeva iz donjeg rezervoara u gornji rezervoar, a prilikom proizvodnje električne energije, voda se spušta iz gornjeg rezervoara u donji rezervoar. Stoga je problem izvora vode reverzibilne hidroelektrane uglavnom u zadovoljavanju početnog skladištenja vode, odnosno u skladištenju vode u rezervoaru, a zatim u dopunjavanju smanjene količine vode zbog isparavanja i curenja tokom svakodnevnog rada. Kapacitet reverzibilne hidroelektrane je uglavnom oko 10 miliona m3, a zahtjevi za količinom vode nisu visoki. Uslovi izvora vode u područjima sa velikim padavinama i gustom riječnom mrežom neće biti ograničavajući uslovi za izgradnju reverzibilnih hidroelektrana. Međutim, za relativno sušne regije kao što je sjeverozapad, stanje izvora vode postalo je važan ograničavajući faktor. Neka mjesta imaju topografske i geološke uslove za izgradnju reverzibilnih hidroelektrana, ali možda neće biti izvora vode za skladištenje vode desetinama kilometara.
3. Vanjski uvjeti
Suština imigracijskih i ekoloških pitanja je rješavanje pitanja zauzimanja javnih resursa i kompenzacije. To je proces u kojem svi dobijaju.
1. Otkup zemljišta i preseljenje radi izgradnje
Obim eksproprijacije zemljišta za izgradnju reverzibilne hidroelektrane obuhvata gornje i donje područje plavljenja rezervoara i područje izgradnje hidroprojekta. Iako u reverzibilnoj hidroelektrani postoje dva rezervoara, budući da su rezervoari relativno mali, a neki od njih koriste prirodna jezera ili postojeće rezervoare, obim eksproprijacije zemljišta za izgradnju je često daleko manji nego za konvencionalne hidroelektrane. Budući da je većina bazena rezervoara iskopana, područje izgradnje hidroprojekta često uključuje područje plavljenja rezervoara, tako da je udio područja izgradnje hidroprojekta u obimu eksproprijacije zemljišta za izgradnju projekta daleko veći nego kod konvencionalne hidroelektrane.
Područje plavljenja akumulacije uglavnom obuhvata područje plavljenja ispod normalnog nivoa bazena akumulacije, kao i područje uspora poplave i područje pogođeno akumulacijom.
Područje izgradnje hidroprojekta uglavnom obuhvata zgrade hidroprojekta i područje trajnog upravljanja projektom. Područje izgradnje projekta čvorišta određeno je kao privremeno i trajno područje prema namjeni svake parcele. Privremeno zemljište se nakon upotrebe može vratiti u prvobitnu namjenu.
Utvrđen je obim eksproprijacije zemljišta za izgradnju, a važan naknadni rad je provođenje istraživanja fizičkih pokazatelja eksproprijacije zemljišta za izgradnju, kako bi se „upoznalo sebe i upoznalo drugog“. Uglavnom se radi o istraživanju količine, kvaliteta, vlasništva i drugih atributa stanovništva, zemljišta, zgrada, građevina, kulturnih ostataka i historijskih mjesta, mineralnih nalazišta itd. u okviru eksproprijacije zemljišta za izgradnju.
Za donošenje odluka, glavna briga je da li eksproprijacija zemljišta za izgradnju uključuje glavne osjetljive faktore, kao što su obim i količina trajnog osnovnog poljoprivrednog zemljišta, prvoklasne šume javnog dobra, važna sela i gradovi, glavne kulturne relikvije i historijska mjesta, te nalazišta minerala.
2. Zaštita ekološke okoline
Izgradnja reverzibilnih hidroelektrana mora se pridržavati principa „ekološkog prioriteta i zelenog razvoja“.
Izbjegavanje ekološki osjetljivih područja važan je preduvjet za izvodljivost projekta. Ekološki osjetljiva područja odnose se na sve vrste zaštićenih područja na svim nivoima utvrđenih u skladu sa zakonom i područja koja su posebno osjetljiva na utjecaj građevinskog projekta na okoliš. Prilikom odabira lokacija, ekološki osjetljiva područja treba prvo provjeriti i izbjegavati, uglavnom uključujući crvene linije ekološke zaštite, nacionalne parkove, prirodne rezervate, slikovita mjesta, mjesta svjetske kulturne i prirodne baštine, zaštićena područja izvora vode za piće, šumske parkove, geološke parkove, močvarne parkove, zonu zaštite resursa vodene germplazme itd. Osim toga, potrebno je analizirati i usklađenost i koordinaciju između lokacije i relevantnog planiranja kao što su prostor zemljišta, urbana i ruralna izgradnja i „tri linije i jedna jedina“.
Mjere zaštite okoliša su važne mjere za smanjenje utjecaja na okoliš. Ako projekt ne uključuje ekološki osjetljiva područja, u osnovi je izvodljiv sa stanovišta zaštite okoliša, ali izgradnja projekta će neminovno imati određeni utjecaj na vodu, plin, zvuk i ekološku okolinu, te je potrebno poduzeti niz ciljanih mjera za uklanjanje ili ublažavanje negativnih utjecaja, kao što su tretman otpadnih voda iz proizvodnje i kućnih otpadnih voda, te ispuštanje ekološki prihvatljivog protoka.
Izgradnja pejzaža je važan način za postizanje visokokvalitetnog razvoja crpnih i akumulacijskih postrojenja. Crpne i akumulacijske elektrane se uglavnom nalaze u planinskim i brdovitim područjima s dobrim ekološkim okruženjem. Nakon završetka projekta, formirat će se dva rezervoara. Nakon ekološke obnove i izgradnje pejzaža, mogu se uključiti u slikovita mjesta ili turističke atrakcije kako bi se postigao skladan razvoj elektrane i okoliša. Implementacija koncepta „zelena voda i zelene planine su zlatne planine i srebrne planine“. Na primjer, crpna elektrana Zhejiang Changlongshan uvrštena je u središnje slikovito mjesto pokrajinskog slikovitog mjesta Tianhuangping – Jiangnan Tianchi, a crpna elektrana Qujiang uvrštena je u zonu zaštite trećeg nivoa pokrajinskog slikovitog mjesta Lankeshan-Wuxijiang.
4. Inženjerski dizajn
Inženjerski dizajn pumpno-akumulacijske elektrane uglavnom uključuje razmjere projekta, hidraulične konstrukcije, dizajn organizacije gradnje, elektromehaničke i metalne konstrukcije itd.
1. Razmjer projekta
Inženjerski obim pumpno-akumulacijske elektrane uglavnom uključuje instalirani kapacitet, broj neprekidnih sati rada, glavni karakteristični nivo vode u akumulaciji i druge parametre.
Prilikom odabira instaliranog kapaciteta i broja neprekidnih punih sati rada pumpno-akumulacijske elektrane treba uzeti u obzir i potrebu i mogućnost. Potreba se odnosi na potražnju elektroenergetskog sistema, a može se odnositi i na uslove izgradnje same elektrane. Opšta metoda se zasniva na analizi funkcionalnog pozicioniranja različitih elektroenergetskih sistema za pumpno-akumulacijske elektrane i zahtjevima elektroenergetskog sistema za brojem neprekidnih punih sati, kako bi se razumno izradio plan instaliranog kapaciteta i broja neprekidnih punih sati, te kako bi se instalirali kapacitet i broj neprekidnih punih sati odabrali putem simulacije proizvodnje energije i sveobuhvatnog tehničkog i ekonomskog poređenja.
U praksi, jednostavna metoda za početno planiranje instaliranog kapaciteta i sati punog korištenja je prvo određivanje kapaciteta jedinice prema rasponu vodostaja, a zatim određivanje ukupnog instaliranog kapaciteta i sati punog korištenja prema prirodnoj akumulaciji energije pumpno-akumulacijske elektrane. Trenutno, u rasponu od 300m~500m pada vodostaja, tehnologija projektovanja i proizvodnje jedinice sa nazivnim kapacitetom od 300000 kilovata je zrela, stabilni uslovi rada su dobri, a iskustvo u inženjerskoj praksi je najbogatije (zbog toga je instalirani kapacitet većine pumpno-akumulacijskih elektrana u izgradnji uglavnom paran broj od 300000 kilovata, uzimajući u obzir zahtjeve decentraliziranog rasporeda, a na kraju većina iznosi 1,2 miliona kilovata). Nakon što se početno odabere kapacitet jedinice, analizira se prirodno skladištenje energije pumpno-akumulacijske elektrane na osnovu topografskih i geoloških uslova gornjih i donjih rezervoara, te gubitka pritiska u uslovima proizvodnje energije i pumpanja. Na primjer, preliminarnom analizom, ako je prosječni pad nivoa vode između gornjeg i donjeg rezervoara pumpno-akumulacijske elektrane oko 450 m, prikladno je odabrati jedinični kapacitet od 300.000 kilovat-sati; Prirodna akumulacijska energija gornjeg i donjeg rezervoara iznosi oko 6,6 miliona kilovat-sati, tako da se mogu razmotriti četiri jedinice, odnosno ukupni instalirani kapacitet je 1,2 miliona kilovat-sati; U kombinaciji s potražnjom elektroenergetskog sistema, nakon određenog proširenja i iskopa rezervoara na osnovu prirodnih uslova, ukupna akumulacija energije dostići će 7,2 miliona kilovat-sati, što odgovara kontinuiranom punom broju sati proizvodnje energije od 6 sati.
Karakteristični nivo vode u rezervoaru uglavnom uključuje normalni nivo vode, nivo mrtve vode i nivo poplave. Generalno, karakteristični nivo vode ovih rezervoara se bira nakon što se odabere broj neprekidnih punih sati i instalirani kapacitet.
2. Hidraulične konstrukcije
Ispred nas je rijeka koja se kotrlja, a iza nas su blistava svjetla. Takav je naš život, borba i trčanje naprijed.
——Pjesma graditelja vodoprivrede
Hidraulične konstrukcije za pumpno-akumulacijske hidroelektrane obično uključuju gornji rezervoar, donji rezervoar, sistem za transport vode, podzemnu elektranu i razvodnu stanicu. Ključna tačka projektovanja gornjih i donjih rezervoara za vodu je postizanje velikog kapaciteta skladištenja uz minimalne inženjerske troškove. Većina gornjih rezervoara koristi kombinaciju iskopa i pregrađivanja, a većina njih su nasute brane od kamena. U zavisnosti od geoloških uslova, curenje iz rezervoara pumpno-akumulacijske elektrane može se riješiti sprečavanjem procjeđivanja u cijelom rezervoaru i sprečavanjem procjeđivanja zavjesom oko rezervoara. Materijali za sprečavanje procjeđivanja mogu biti asfaltno-betonska ploča, geomembrana, glineni pokrivač itd.
Šematski dijagram pumpno-akumulacijske elektrane
Kada se za rezervoar pumpno-akumulacione elektrane mora usvojiti zaštita od procjeđivanja u cijelom bazenu rezervoara, obrazac za zaštitu od procjeđivanja na brani i obrazac za zaštitu od procjeđivanja u bazenu rezervoara treba posmatrati kao cjelinu, kako bi se što više izbjegao ili smanjio zajednički tretman između različitih struktura za zaštitu od procjeđivanja i poboljšala pouzdanost. Cijeli bazen rezervoara s visokim nasipom treba koristiti za zaštitu od procjeđivanja na dnu rezervoara. Struktura za zaštitu od procjeđivanja na dnu rezervoara mora biti pogodna za velike deformacije ili neravnomjerne deformacije uzrokovane visokim nasipom.
Vodopad pumpno-akumulacijske elektrane je visok, a pritisak koji podnosi struktura vodenog kanala je veliki. U zavisnosti od vodopada, geoloških uslova okolne stijene, veličine račvastih cijevi itd., mogu se primijeniti čelična obloga, obloga od armiranog betona i druge metode.
Osim toga, kako bi se osigurala sigurnost elektrane od poplava, reverzibilna hidroelektrana također mora urediti objekte za ispuštanje poplava itd., što ovdje neće biti detaljno opisano.
3. Dizajn organizacije gradnje
Glavni zadaci projekta organizacije izgradnje pumpno-akumulacijske elektrane uključuju: proučavanje uslova izgradnje projekta, preusmjeravanje gradnje, planiranje izvora materijala, izgradnju glavnog projekta, transport tokom gradnje, objekte građevinskog postrojenja, opšti raspored gradnje, opšti raspored gradnje (period gradnje) itd.
Prilikom projektovanja, treba u potpunosti iskoristiti topografske i geološke uslove lokacije stanice, kombinovati građevinske uslove i inženjerski plan, te, u skladu sa principom intenzivnog i ekonomičnog korištenja zemljišta, prvo izraditi inženjerski građevinski plan, bilans zemljanih radova i opšti plan rasporeda izgradnje, kako bi se minimiziralo zauzimanje obradivog zemljišta i smanjili troškovi projekta.
Kao vodeća građevinska zemlja, Kina u upravljanju građevinarstvom i nivou gradnje su svjetski poznati. Posljednjih godina, kineska pumpno-akumulacijska industrija je napravila mnoga korisna istraživanja u oblasti zelene gradnje, istraživanja i razvoja i primjene ključne opreme, te inteligentne gradnje. Neke građevinske tehnologije su dostigle ili unaprijedile međunarodni nivo. To se uglavnom ogleda u sve zrelijoj tehnologiji izgradnje brana, novom napretku tehnologije izgradnje visokotlačnih bifurkiranih cijevi, velikom broju uspješnih praksi iskopa i tehnologije podupiranja podzemnih grupa elektrana u složenim geološkim uslovima, kontinuiranoj inovaciji tehnologije i opreme za izgradnju kosih okana, izuzetnim dostignućima mehanizirane i inteligentne gradnje i proboju TBM-a u izgradnji tunela.
4. Elektromehanička i metalna konstrukcija
Vertikalne osovinske jednostepene reverzibilne akumulacijske jedinice miješanog protoka uglavnom se koriste u reverzibilnim elektranama. Što se tiče hidrauličkog razvoja pumpnih turbina, Kina ima kapacitet projektovanja i proizvodnje pumpnih turbina sa presjekom glave od 700 m i kapacitetom od 400.000 kilovata po jedinici, kao i projektovanje, proizvodnju, instalaciju, puštanje u rad i proizvodnju mnogih akumulacijskih jedinica sa presjekom glave od 100-700 m i kapacitetom od 400.000 kilovata ili manje po jedinici. Što se tiče vodostaja elektrane, nazivni vodostaji reverzibilnih elektrana u izgradnji Jilin Dunhua, Guangdong Yangjiang i Zhejiang Changlongshan su sve veće od 650 m, što je u samom vrhu svjetskih dostignuća; odobreni nazivni vodostaj reverzibilne akumulacijske elektrane Zhejiang Tiantai je 724 m, što je najviši nazivni vodostaj reverzibilne akumulacijske elektrane na svijetu. Ukupna složenost projektovanja i proizvodnje jedinice je na vodećem svjetskom nivou. U razvoju generatorskih motora, veliki generatorski motori pumpno-akumulacijskih elektrana izgrađenih i u izgradnji u Kini su vertikalni, trofazni, potpuno zrakom hlađeni, reverzibilni sinhroni motori. Postoje dvije jedinice pumpno-akumulacijske elektrane Zhejiang Changlongshan s nazivnom brzinom od 600 o/min i nazivnim kapacitetom od 350000 kW. Neke jedinice pumpno-akumulacijske elektrane Guangdong Yangjiang puštene su u rad s nazivnom brzinom od 500 o/min i nazivnim kapacitetom od 400000 kW. Ukupni proizvodni kapacitet generatorskih motora dostigao je napredni svjetski nivo. Osim toga, elektromehaničke i metalne konstrukcije uključuju i hidraulične mašine, elektrotehniku, upravljanje i zaštitu, metalne konstrukcije i druge aspekte, koji se ovdje neće ponavljati.
Proizvodnja opreme za pumpno-akumulacijske elektrane u Kini se brzo razvija u smjeru visokog vodostaja, velikog kapaciteta, visoke pouzdanosti, širokog raspona, promjenjive brzine i lokalizacije.
5. Ekonomski pokazatelji
Uslovi izgradnje i vanjski uticaj projekta pumpno-akumulacijskog postrojenja, nakon određivanja sheme projektnog rješenja, u konačnici će se uglavnom odraziti na pokazatelj, naime na statičku investiciju po kilovatu projekta. Što je niža statička investicija po kilovatu, to je bolja ekonomičnost projekta.
Individualne razlike u uslovima izgradnje reverzibilnih elektrana su očigledne. Statička investicija po kilovatu je usko povezana sa uslovima izgradnje i instaliranim kapacitetom projekta. Kina je 2021. godine odobrila 11 reverzibilnih elektrana, sa prosječnom statičkom investicijom od 5367 juana po kilovatu; 14 projekata je završilo prethodnu studiju izvodljivosti, a prosječna statička investicija po kilovatu iznosi 5425 juana/kilovat.
Prema preliminarnim statistikama, statička investicija po kilovatu velikih projekata reverzno-akumulacijskih hidroelektrana koji su u pripremnim radovima u 2022. godini uglavnom iznosi između 5000 i 7000 juana/kilovat. Zbog različitih regionalnih geoloških uslova, prosječan nivo statičke investicije po kilovatu energije reverzno-akumulacijskih hidroelektrana u različitim regijama znatno varira. Generalno govoreći, uslovi izgradnje elektrana na jugu, istoku i u centralnoj Kini su relativno dobri, a statička investicija po kilovatu je relativno niska. Zbog loših inženjerskogeoloških uslova i loših uslova izvora vode, nivo jedinične cijene u sjeverozapadnoj regiji je relativno visok u poređenju s drugim regijama u Kini.
Za investicione odluke, moramo se fokusirati na statičku investiciju po kilovatu projekta, ali ne možemo samo govoriti o heroju statičke investicije po kilovatu, u suprotnom to može dovesti do impulsa preduzeća da slijepo prošire obim. Uglavnom se ogleda u sljedećim aspektima:
Prvo, povećajte instalirani kapacitet koji je prvobitno predložen u fazi planiranja. Trebali bismo dijalektički sagledati ovu situaciju. Uzmimo za primjer projekat sa planiranim instaliranim kapacitetom od 1,2 miliona kilovata na početku faze planiranja, a njegov sastav jedinica je četiri jedinice od 300.000 kilovata. Ako je raspon vodenog pritiska odgovarajući, a s napretkom tehnologije dostupni su uslovi za odabir 350.000 kW jedne mašine, onda se nakon sveobuhvatne tehničke i ekonomske usporedbe, 1,4 miliona kW može preporučiti kao reprezentativna shema u fazi prethodne studije izvodljivosti. Međutim, ako se prvobitno planirane 4 jedinice od 300.000 kW sada razmatraju za povećanje od 2 jedinice na 6 jedinica od 300.000 kW, odnosno, instalirani kapacitet elektrane se povećava sa 1,2 miliona kW na 1,8 miliona kW, onda se općenito smatra da je ova promjena promijenila funkcionalnu orijentaciju projekta i da je potrebno dalje sveobuhvatno razmotriti usklađenost planiranja, potrebe elektroenergetskog sistema, uslove izgradnje projekta i druge faktore. Općenito, povećanje broja jedinica treba spadati u opseg prilagođavanja planiranja.
Drugo je smanjenje sati punog korištenja. Ako se energija pumpno-akumulacijskih elektrana uporedi sa baterijom za punjenje, tada se instalirani kapacitet može koristiti kao izlazna snaga, a sati punog korištenja predstavljaju koliko dugo se baterija za punjenje može koristiti. Za pumpno-akumulacijske elektrane, kada je uskladištena energija ista, sati punog korištenja i instalirani kapacitet mogu se sveobuhvatno uporediti. Trenutno, prema potrebama elektroenergetskog sistema, dnevni regulirani sati punog korištenja pumpno-akumulacijskih elektrana smatraju se kao 6 sati. Ako su uslovi izgradnje elektrane dobri, prikladno je odgovarajuće povećati sate punog korištenja jedinice uz nisku cijenu. Sa istim statičkim ulaganjem po kilovatu, elektrana sa većim satima punog korištenja može igrati veću ulogu u sistemu. Međutim, postoji ideja da će se instalirani kapacitet značajno povećati (1,2 miliona kW → 1,8 miliona kW), a sati korištenja punog kapaciteta smanjiti (6 sati → 4 sata). Na ovaj način, iako se statička investicija po kilovatu može znatno smanjiti, kratko vrijeme korištenja sistema ne može zadovoljiti potrebe sistema, a njegova uloga u elektroenergetskoj mreži će također biti znatno smanjena.
Vrijeme objave: 08.03.2023.
