La central hidroelèctrica de bombament és la tecnologia més utilitzada i madura en l'emmagatzematge d'energia a gran escala, i la capacitat instal·lada de la central pot arribar al nivell de gigawatts. Actualment, és la central hidroelèctrica de bombament amb l'escala de desenvolupament més madura del món.
La central hidroelèctrica de bombament té una tecnologia madura i estable i uns alts beneficis integrals. Sovint s'utilitza per a l'atenuació de pics i l'espera. La central hidroelèctrica de bombament és la tecnologia més utilitzada i madura en l'emmagatzematge d'energia a gran escala, i la capacitat instal·lada de la central pot arribar al nivell de gigawatts.
Segons les estadístiques incompletes del Comitè Professional d'Emmagatzematge d'Energia de l'Associació Xinesa de Recerca Energètica, actualment, la central hidroelèctrica de bombament amb el desenvolupament més madur i la major capacitat instal·lada del món és la central hidroelèctrica de bombament. El 2019, la capacitat mundial d'emmagatzematge d'energia havia arribat als 180 milions de kW, i la capacitat instal·lada de les centrals hidroelèctriques de bombament havia superat els 170 milions de kW, cosa que representa el 94% de l'emmagatzematge total d'energia mundial.
La central hidroelèctrica de bombament utilitza l'energia a baixa càrrega del sistema elèctric per bombar aigua al punt més alt per emmagatzemar-la i descarregar aigua per generar energia durant el període de càrrega punta. Quan la càrrega és baixa, la central hidroelèctrica de bombament és l'usuari; a càrrega punta, és una central elèctrica.
La unitat de la central hidroelèctrica de bombament té dues funcions bàsiques: bombament i generació d'energia. La unitat funciona com una turbina hidràulica durant la càrrega màxima del sistema elèctric. L'obertura de l'àlep guia de la turbina hidràulica s'ajusta mitjançant el sistema regulador per convertir l'energia potencial de l'aigua en energia mecànica de rotació de la unitat, i després l'energia mecànica es converteix en energia elèctrica a través del generador;
Quan la càrrega del sistema d'energia és baixa, s'utilitza com a bomba d'aigua per funcionar. L'energia elèctrica en el punt baix s'utilitza per bombar aigua des del dipòsit inferior al dipòsit superior. Mitjançant l'ajust automàtic del sistema regulador, l'obertura de la pala guia s'ajusta automàticament segons el capçal de la bomba i l'energia elèctrica es converteix en l'energia potencial de l'aigua per emmagatzemar-la.
La central hidroelèctrica de bombament és principalment responsable de l'afebliment de pics, la modulació de freqüència, l'espera d'emergència i l'arrencada en negreta del sistema elèctric, que pot millorar i equilibrar la càrrega del sistema elèctric, millorar la qualitat del subministrament elèctric i els beneficis econòmics del sistema elèctric, i és el pilar per garantir el funcionament segur, econòmic i estable de la xarxa elèctrica. La central hidroelèctrica de bombament es coneix com a "estabilitzador", "regulador" i "equilibrador" en el funcionament segur de la xarxa elèctrica.
La tendència de desenvolupament de les centrals hidroelèctriques de bombament al món és d'alta alçada, gran capacitat i alta velocitat. Una alçada d'aigua elevada significa que la unitat està desenvolupant-se cap a una alçada d'aigua més alta. Una gran capacitat significa que la capacitat d'una sola unitat està augmentant. Una alta velocitat significa que la unitat adopta una velocitat específica més alta.
Estructura i característiques
Els edificis principals de la central hidroelèctrica de bombament generalment inclouen el dipòsit superior, el dipòsit inferior, el sistema de transport d'aigua, la central elèctrica i altres edificis especials. En comparació amb les centrals hidroelèctriques convencionals, les estructures hidràuliques de les centrals hidroelèctriques de bombament tenen les següents característiques principals:
Hi ha dos embassaments. En comparació amb les centrals hidroelèctriques convencionals amb la mateixa capacitat instal·lada, la capacitat de l'embassament de les centrals hidroelèctriques de bombament sol ser petita.
El nivell de l'aigua del dipòsit canvia molt i puja i baixa amb freqüència. Per tal de dur a terme la tasca d'afaitar els pics i omplir les valls de la xarxa elèctrica, el rang de variació diària del nivell de l'aigua del dipòsit de la central hidroelèctrica de bombament sol ser gran, generalment més de 10 ~ 20 m, i algunes centrals hidroelèctriques arriben als 30 ~ 40 m, i la taxa de variació del nivell de l'aigua del dipòsit és ràpida, generalment fins a 5 ~ 8 m/h, o fins i tot 8 ~ 10 m/h.
Els requisits antifiltracions del dipòsit són elevats. Si la central hidroelèctrica de bombament pur perd molta aigua a causa de les fuites del dipòsit superior, la generació d'energia de la central es reduirà. Per tant, els requisits antifiltracions del dipòsit són elevats. Al mateix temps, per tal de prevenir el deteriorament de les condicions hidrogeològiques a la zona del projecte, els danys per filtracions i les fuites concentrades causades per la filtració d'aigua, també es presenten requisits més elevats per a la prevenció de filtracions del dipòsit.
La alçada d'aigua és alta. La alçada d'aigua de la central hidroelèctrica de bombament és generalment alta, majoritàriament de 200 a 800 m. La central hidroelèctrica de bombament de Jixi, amb una capacitat instal·lada total d'1,8 milions de kW, és el primer projecte de secció d'alçada de 650 metres a la Xina, i la central hidroelèctrica de bombament de Dunhua, amb una capacitat instal·lada total d'1,4 milions de kW, és el primer projecte de secció d'alçada de 700 metres a la Xina. Amb el desenvolupament continu del nivell tècnic de les centrals hidroelèctriques de bombament, el nombre de centrals hidroelèctriques d'alta alçada i gran capacitat a la Xina serà cada cop més gran.
L'elevació d'instal·lació de la unitat és baixa. Per tal de superar la influència de la flotabilitat i les filtracions a la central elèctrica, les grans centrals hidroelèctriques de bombament construïdes al país i a l'estranger han adoptat majoritàriament la forma de centrals subterrànies en els darrers anys.
Data de publicació: 25 d'abril de 2022
