Tinc un amic que està en la seva plenitud i està molt sa. Tot i que fa molts dies que no tinc notícies teves, s'espera que tot vagi bé. Avui el vaig conèixer per casualitat, però semblava molt esgotat. No vaig poder evitar preocupar-me per ell. Vaig anar a demanar-li més detalls.
Va sospirar i va dir lentament: "Recentment m'he enamorat d'una noia". Es pot dir que "somriures bonics i ulls bonics" em commouen la fibra sensible. Tanmateix, els pares a casa encara són a l'aula i tenen dubtes, així que no els han contractat durant molt de temps. "El meu cinturó s'està eixamplant i no me'n penediré, i quedaré emaciat per l'Iraq", cosa que em fa sentir així avui. Sempre sé que tens molts coneixements. Ara que esteu destinats a trobar-vos avui, m'agradaria demanar-vos que ajudeu el personal. Si el destí està determinat per la natura, ja que s'han complert els Sis Ritus, els dos cognoms es casaran i faran un contracte en una casa. La bona relació no s'acabarà mai, coincidint amb el mateix nom. Amb la promesa del cap blanc, escriviu a Hongjian, perquè l'aliança de fulles vermelles es pugui registrar al mandariner. Si hi ha alguna disharmonia, també hauríem de "resoldre el greuge i alliberar el nus, i molt menys odiar-nos; un separant-se i l'altre perdonant, i cadascun sigui feliç". Per cert, aquesta noia té un doble nom per bombar aigua i un doble nom per emmagatzemar energia.
Després d'escoltar això, no estic gens enfadat. Clarament és el vostre líder qui us ha demanat que jutgeu si la central elèctrica de bombament té valor d'inversió, però heu dit que era tan fresca i refinada. "Un bon matrimoni està fet per la natura, i una bona parella està feta per la natura". No puc dir res sobre els sentiments. Però quan es tracta de centrals elèctriques de bombament, acabo de preguntar a una persona sènior sobre el sistema d'avaluació de la "integració quinquedimensional" després de la pràctica de construcció de més de 100 projectes de bombament. Són la ubicació geogràfica, les condicions de construcció, les condicions externes, el disseny d'enginyeria i els indicadors econòmics. Si voleu, només escolteu-me.
1. Ubicació geogràfica
Hi ha una vella dita en el sector immobiliari que diu que "ubicació, ubicació, ubicació" és "ubicació, ubicació o ubicació". Aquesta famosa dita de Wall Street es va estendre àmpliament després de ser citada per Li Ka-shing.
En l'avaluació exhaustiva dels projectes d'emmagatzematge de bombament, la ubicació geogràfica també és el primer. L'orientació funcional de l'emmagatzematge de bombament serveix principalment a la xarxa elèctrica o al desenvolupament de noves grans bases energètiques. Per tant, la ubicació geogràfica de la central elèctrica d'emmagatzematge de bombament es basa principalment en dos punts: un és a prop del centre de càrrega i l'altre és a prop de la nova base energètica.
Actualment, la majoria de les centrals elèctriques de bombament que s'han construït o estan en construcció a la Xina es troben al centre de càrrega de la xarxa on es troben. Per exemple, la central elèctrica de bombament de Guangzhou (2,4 milions de quilowatts) es troba a 90 quilòmetres de Guangzhou, la central elèctrica de bombament de les Tombes Ming (0,8 milions de quilowatts) es troba a 40 quilòmetres de Pequín, la central elèctrica de bombament de Tianhuangping (1,8 milions de quilowatts) es troba a 57 quilòmetres de Hangzhou i la central elèctrica de bombament de Shenzhen (1,2 milions de quilowatts) es troba a la zona urbana de Shenzhen.
A més, per tal de satisfer les necessitats del ràpid desenvolupament de noves energies, al voltant del desenvolupament integrat de l'aigua i el paisatge i el desenvolupament de noves bases energètiques al desert i al desert de Gobi, també es pot planificar un nou lot de centrals elèctriques de bombament d'emmagatzematge a prop de la nova base energètica. Per exemple, les centrals elèctriques de bombament d'emmagatzematge actualment previstes a Xinjiang, Gansu, Shaanxi, Mongòlia Interior, Shanxi i altres llocs, a més de satisfer les necessitats de la xarxa elèctrica local, es destinen principalment a nous serveis de base energètica.
Així doncs, el primer punt d'una avaluació exhaustiva de les centrals elèctriques de bombament és veure on va néixer per primera vegada. En general, les centrals de bombament han de seguir el principi de la distribució descentralitzada, centrant-se en la distribució a prop del centre de càrrega de la xarxa i la nova zona de concentració d'energia. A més, per a les zones sense centrals de bombament, també s'ha de donar prioritat quan hi hagi bones condicions de recursos.
2. Condicions de construcció
1. Condicions topogràfiques
L'anàlisi de les condicions topogràfiques inclou principalment la càrrega d'aigua, la relació distància-alçada i la capacitat d'emmagatzematge efectiva natural dels embassaments superior i inferior. L'energia emmagatzemada en l'emmagatzematge per bombament és essencialment l'energia potencial gravitatòria de l'aigua, igual al producte de la diferència d'alçada i la gravetat de l'aigua al dipòsit. Per tant, per emmagatzemar la mateixa energia, cal augmentar la diferència d'alçada entre els dipòsits superior i inferior o augmentar la capacitat d'emmagatzematge regulada dels dipòsits superior i inferior d'emmagatzematge per bombament.
Si es compleixen les condicions, és més apropiat tenir una diferència d'alçada més gran entre els dipòsits superior i inferior, cosa que pot reduir la mida dels dipòsits superior i inferior i la mida de la planta i l'equip electromecànic, i reduir la inversió del projecte. Tanmateix, segons el nivell de fabricació actual d'unitats d'emmagatzematge de bombament, una diferència d'alçada massa gran també comportarà una major dificultat en la fabricació d'unitats, de manera que com més gran, millor. Segons l'experiència en enginyeria, el desnivell general és d'entre 400 i 700 m. Per exemple, l'altura nominal de la central elèctrica d'emmagatzematge de bombament de les Tombes Ming és de 430 m; l'altura nominal de la central elèctrica d'emmagatzematge de bombament de Xianju és de 447 m; l'altura nominal de la central elèctrica d'emmagatzematge de bombament de Tianchi és de 510 m; l'altura nominal de la central elèctrica d'emmagatzematge de bombament de Tianhuangping és de 526 m; l'altura nominal de la central elèctrica d'emmagatzematge de bombament de Xilongchi és de 640 m; l'altura nominal de la central elèctrica d'emmagatzematge de bombament de Dunhua és de 655 m. Actualment, la central elèctrica de bombament de Changlongshan té l'altura d'utilització més alta de 710 m, que s'ha construït a la Xina; l'altura d'utilització més alta de la central elèctrica de bombament d'emmagatzematge en construcció és la central elèctrica de bombament d'emmagatzematge de Tiantai, amb una altura nominal de 724 m.
La relació espai-profunditat és la relació entre la distància horitzontal i la diferència d'elevació entre els dipòsits superior i inferior. En general, és convenient que sigui més petit, cosa que pot reduir la quantitat d'enginyeria del sistema de transport d'aigua i estalviar la inversió en enginyeria. Tanmateix, segons l'experiència en enginyeria, una relació espai-alçada massa petita pot causar fàcilment problemes com ara el disseny d'enginyeria i els pendents elevats i pronunciats, per la qual cosa generalment és convenient tenir una relació espai-alçada entre 2 i 10. Per exemple, la relació distància-alçada de l'estació d'emmagatzematge de bombament de Changlongshan és de 3,1; la relació distància-alçada de l'estació d'emmagatzematge de bombament de Huizhou és de 8,3.
Quan el terreny de les conques superior i inferior del dipòsit és relativament obert, la necessitat d'emmagatzematge d'energia es pot formar dins d'una petita àrea de la conca del dipòsit. En cas contrari, cal ampliar l'àrea de la conca del dipòsit o ajustar la capacitat del dipòsit mitjançant expansió i excavació, i augmentar l'ocupació del terreny i la quantitat d'enginyeria. Per a centrals elèctriques de bombament amb una capacitat instal·lada d'1,2 milions de quilowatts i hores d'utilització completa de 6 hores, la capacitat d'emmagatzematge per a la regulació de la generació d'energia necessita uns 8 milions de m3, 7 milions de m3 i 6 milions de m3 respectivament quan la alçada d'aigua és de 400 m, 500 m i 600 m. Sobre aquesta base, també cal tenir en compte la capacitat d'emmagatzematge morta, la capacitat d'emmagatzematge de reserva de pèrdua d'aigua i altres factors per determinar finalment la capacitat d'emmagatzematge total del dipòsit. Per tal de complir els requisits de capacitat del dipòsit, cal formar-lo mitjançant la construcció de preses o l'expansió de l'excavació al dipòsit en combinació amb el terreny natural.
A més, la conca de l'embassament superior és generalment petita, i el control d'inundacions del projecte es pot resoldre augmentant adequadament l'alçada de la presa. Per tant, la vall estreta a la sortida de la conca de l'embassament superior és un lloc ideal per a la construcció de preses, que pot reduir significativament la quantitat d'ompliment de la presa.
2. Condicions geològiques
Només les muntanyes verdes són com murs quan assenyalen les Sis Dinasties.
——Yuan Sadurah
Les condicions geològiques inclouen principalment l'estabilitat estructural regional, les condicions geològiques d'enginyeria dels embassaments superior i inferior i les seves zones d'unió, les condicions geològiques d'enginyeria del sistema de transmissió d'aigua i generació d'energia, i els materials de construcció naturals.
Les estructures de contenció i descàrrega de la central elèctrica de bombament han d'evitar falles actives, i la zona de l'embassament no ha de tenir grans esllavissades, col·lapses, fluxos de runes i altres fenòmens geològics adversos. Les cavernes subterrànies de la central elèctrica han d'evitar masses rocoses febles o trencades. Quan aquestes condicions no es puguin evitar mitjançant el disseny d'enginyeria, les condicions geològiques restringiran la construcció de la central elèctrica de bombament.
Fins i tot si la central elèctrica de bombament evita les restriccions anteriors, les condicions geològiques també afecten considerablement el cost del projecte. En general, com més rar sigui el terratrèmol a la zona del projecte i com més dura sigui la roca, més propici serà la reducció del cost de construcció de les centrals elèctriques de bombament.
Segons les característiques dels edificis i les característiques de funcionament de la central elèctrica de bombament, els principals problemes geològics d'enginyeria es poden resumir de la manera següent:
(1) En comparació amb les centrals convencionals, hi ha més marge per a la comparació i selecció de l'emplaçament de l'estació i l'emplaçament del dipòsit de les centrals de bombament. Els llocs amb males condicions geològiques o un tractament d'enginyeria difícil es poden descartar mitjançant el treball geològic en l'etapa d'estudi del lloc de l'estació i de planificació de l'estació. El paper de l'exploració geològica és particularment important en aquesta etapa.
Tanmateix, les meravelles i els prodigis del món sovint resideixen en el perill i la distància, i quina és la gent més rara, per la qual cosa és impossible que qualsevol que tingui voluntat hi arribi.
——Dinastia Song, Wang Anshi
Estudi del lloc de la presa superior de la central elèctrica de bombament d'emmagatzematge de Shitai a la província d'Anhui
(2) Hi ha moltes cavernes d'enginyeria subterrànies, llargues seccions de túnels d'alta pressió, gran pressió d'aigua interna, enterraments profunds i gran escala. Cal demostrar completament l'estabilitat de la roca circumdant i determinar el mètode d'excavació, el tipus de suport i revestiment, l'abast i la profunditat de la roca circumdant del túnel.
(3) La capacitat d'emmagatzematge del dipòsit de bombament és generalment petita i el cost de bombament és elevat durant el període de funcionament, per la qual cosa la quantitat de fuites del dipòsit superior s'ha de controlar estrictament. El dipòsit superior es troba principalment al cim de la muntanya i, en general, hi ha valls adjacents baixes al seu voltant. Es selecciona un nombre considerable d'estacions en zones amb formes càrstiques negatives per aprofitar el terreny avantatjós. Els problemes de fuites a les valls adjacents al dipòsit i de fuites càrstiques són relativament comuns, i cal centrar-s'hi i controlar bé la qualitat de la construcció.
(4) La distribució dels materials utilitzats per al farciment de la presa a la conca del dipòsit de la central elèctrica de bombament és el factor clau per determinar la taxa d'utilització de la font de material. Quan les reserves dels materials utilitzats a la zona d'excavació de la conca del dipòsit per sobre del nivell d'aigua morta compleixen amb prou feines els requisits de farciment de la presa i no hi ha material de decapatge superficial, s'assoleix l'estat ideal de l'equilibri entre l'excavació i el farciment de la font de material. Quan el material de decapatge superficial és gruixut, el problema de l'ús del material de decapatge a la presa es pot resoldre dividint el material de la presa. Per tant, és molt important establir un model geològic relativament precís dels dipòsits superior i inferior mitjançant mitjans d'exploració eficaços per al disseny de l'equilibri d'excavació i farciment de la conca del dipòsit.
(5) Durant el funcionament del dipòsit, les pujades i baixades sobtades del nivell de l'aigua són freqüents i importants, i el mode de funcionament de la central elèctrica d'emmagatzematge per bombament té un gran impacte en l'estabilitat del pendent del banc del dipòsit, cosa que imposa uns requisits més elevats per a les condicions geològiques del pendent del banc. Quan no es compleixen els requisits del factor de seguretat d'estabilitat, cal reduir la relació de pendent d'excavació o augmentar la resistència del suport, cosa que comporta un augment dels costos d'enginyeria.
(6) La fonamentació de tota la conca del dipòsit antifiltració de la central elèctrica d'emmagatzematge per bombament té uns requisits elevats de deformació, drenatge i uniformitat, especialment per a la fonamentació de tota la conca del dipòsit antifiltració en zones càrstiques, cal prestar prou atenció al col·lapse càrstic al fons del dipòsit, la deformació desigual de la fonamentació, l'aixecament invers de l'aigua càrstica, la pressió negativa càrstica, el col·lapse de la recaiguda de la depressió càrstica i altres qüestions.
(7) A causa de la gran diferència d'elevació de la central elèctrica d'emmagatzematge per bombament, la unitat reversible té uns requisits més elevats per al control del contingut de sediments que passa per la turbina. Cal parar atenció a la protecció i al tractament de drenatge de la font sòlida del barranc a la vora posterior del pendent a l'entrada i sortida i a l'emmagatzematge dels sediments de la temporada d'inundacions.
(8) Les centrals elèctriques de bombament no formaran preses altes ni grans embassaments. L'alçada de la presa i els pendents excavats manualment de la majoria dels embassaments superiors i inferiors no superen els 150 m. Els problemes geològics d'enginyeria de la fonamentació de la presa i els pendents elevats són menys difícils de tractar que els de les preses altes i els grans embassaments de les centrals elèctriques convencionals.
3. Condicions de formació del magatzem
Els embassaments superior i inferior han de tenir les condicions de terreny adequades per a la construcció de preses. En general, es considera una alçada d'utilització d'uns 400~500 m basada en una capacitat instal·lada d'1,2 milions de quilowatts i unes hores d'utilització de generació de plena potència de 6 hores, és a dir, la capacitat d'emmagatzematge regulada dels embassaments d'aigua superior i inferior de bombament és d'uns 6 milions~8 milions de m3. Algunes estacions de bombament tenen naturalment una "panxa". És fàcil formar la capacitat del dipòsit mitjançant la construcció de preses. En aquest cas, es pot embassar mitjançant la construcció de preses. Tanmateix, algunes estacions de bombament tenen una petita capacitat d'emmagatzematge natural i cal excavar-les per formar la capacitat d'emmagatzematge. Això comportarà dos problemes: un és el cost de desenvolupament relativament elevat, l'altre és que la capacitat d'emmagatzematge s'ha d'excavar en grans quantitats i la capacitat d'emmagatzematge d'energia de la central elèctrica no ha de ser massa gran.
A més dels requisits de capacitat d'emmagatzematge, el projecte del dipòsit de bombament també ha de tenir en compte la prevenció de filtracions del dipòsit, l'excavació de terres i roques i el balanç d'ompliment, la selecció del tipus de presa, etc., i determinar l'esquema de disseny mitjançant una comparació tècnica i econòmica exhaustiva. En general, si es pot formar un dipòsit mitjançant preses i s'adopta la prevenció local de filtracions, les condicions per a la formació del dipòsit són relativament bones (vegeu la figura 2.3-1); si es forma una "conca" mitjançant una gran quantitat d'excavació i s'adopta el tipus antifiltracions de tota la conca, les condicions per a la formació del dipòsit són relativament generals (vegeu les figures 2.3-2 i 2.3-3).
Prenent com a exemple la central elèctrica d'emmagatzematge per bombament de Guangzhou amb bones condicions de formació del reservori, les condicions de formació del reservori superior i inferior són relativament bones, i el reservori es pot formar mitjançant preses, amb una capacitat del reservori superior de 24,08 milions de m3 i una capacitat del reservori inferior de 23,42 milions de m3.
A més, es pren com a exemple la central elèctrica de bombament d'aigua de Tianhuangping. L'embassament superior es troba a la depressió de la font del barranc de la rasa de la riba esquerra del riu Daxi, que està envoltat per la presa principal, quatre preses auxiliars, l'entrada/sortida i les muntanyes que envolten l'embassament. La presa principal està disposada a la depressió de l'extrem sud de l'embassament, i la presa auxiliar està disposada als quatre passos de l'est, el nord, l'oest i el sud-oest. Les condicions d'emmagatzematge són mitjanes, amb una capacitat d'emmagatzematge total de 9,12 milions de m3.
4. Condicions de la font d'aigua
Les centrals elèctriques de bombament són diferents de les centrals hidroelèctriques convencionals, és a dir, una "conca" d'aigua clara s'aboca d'anada i tornada entre els dipòsits superior i inferior. Quan es bomba aigua, l'aigua s'aboca des del dipòsit inferior fins al dipòsit superior, i quan es genera electricitat, l'aigua es baixa des del dipòsit superior fins al dipòsit inferior. Per tant, el problema de la font d'aigua de la central elèctrica de bombament és principalment satisfer l'emmagatzematge inicial d'aigua, és a dir, emmagatzemar l'aigua primer al dipòsit i complementar el volum d'aigua reduït a causa de l'evaporació i les fuites durant el funcionament diari. La capacitat d'emmagatzematge de bombament és generalment de l'ordre de 10 milions de m3, i els requisits de volum d'aigua no són elevats. Les condicions de la font d'aigua a les zones amb pluges abundants i xarxes fluvials denses no seran les condicions limitants per a la construcció de centrals elèctriques de bombament. Tanmateix, per a les regions relativament àrides com el nord-oest, la condició de la font d'aigua s'ha convertit en un factor de restricció important. Alguns llocs tenen les condicions topogràfiques i geològiques per a la construcció d'emmagatzematge de bombament, però pot ser que no hi hagi cap font d'aigua per a l'emmagatzematge d'aigua durant desenes de quilòmetres.
3. Condicions externes
L'essència de les qüestions d'immigració i medi ambient és abordar la qüestió de l'ocupació i la compensació dels recursos públics. És un procés en què tothom hi guanya i en què hi ha múltiples beneficis.
1. Adquisició de terrenys i reassentament per a la construcció
L'abast de l'adquisició de terrenys per a la construcció de la central elèctrica d'emmagatzematge per bombament inclou la zona d'inundació del dipòsit superior i inferior i la zona de construcció del projecte hidroelèctric. Tot i que hi ha dos dipòsits a la central elèctrica d'emmagatzematge per bombament, com que els dipòsits són relativament petits, alguns d'ells utilitzen llacs naturals o dipòsits existents, l'abast de l'adquisició de terrenys per a la construcció sovint és molt més petit que el de les centrals hidroelèctriques convencionals; Com que la majoria de les conques del dipòsit estan excavades, la zona de construcció del projecte hidroelèctric sovint inclou la zona d'inundació del dipòsit, de manera que la proporció de la zona de construcció del projecte hidroelèctric en l'abast de l'adquisició de terrenys de la construcció del projecte és molt més gran que la de la central hidroelèctrica convencional.
La zona d'inundació de l'embassament inclou principalment la zona d'inundació per sota del nivell normal de l'embassament, així com la zona d'aigües residuals i la zona afectada per l'embassament.
L'àrea de construcció del projecte hidroelèctric inclou principalment els edificis del projecte hidroelèctric i l'àrea de gestió permanent del projecte. L'àrea de construcció del projecte central es determina com l'àrea temporal i l'àrea permanent segons la finalitat de cada parcel·la. El terreny temporal es pot restaurar al seu ús original després del seu ús.
S'ha determinat l'abast de l'adquisició de terrenys per a la construcció, i la tasca de seguiment important és dur a terme la investigació dels indicadors físics de l'adquisició de terrenys per a la construcció, per tal de "conèixer-se a un mateix i conèixer l'altre". Es tracta principalment d'investigar la quantitat, la qualitat, la propietat i altres atributs de la població, el terreny, els edificis, les estructures, les relíquies culturals i els llocs històrics, els dipòsits minerals, etc. dins de l'àmbit de l'adquisició de terrenys per a la construcció.
Per a la presa de decisions, la principal preocupació és si l'adquisició de terrenys per a la construcció implica factors sensibles importants, com ara l'escala i la quantitat de terres de conreu bàsiques permanents, boscos de benestar públic de primera classe, pobles i ciutats importants, importants relíquies culturals i llocs històrics, i dipòsits minerals.
2. Protecció del medi ambient ecològic
La construcció de centrals elèctriques de bombament d'energia ha de respectar el principi de "prioritat ecològica i desenvolupament verd".
Evitar les zones ambientalment sensibles és un requisit previ important per a la viabilitat del projecte. Les zones ambientalment sensibles fan referència a tot tipus de zones de protecció a tots els nivells establertes d'acord amb la llei i a zones que són particularment sensibles a l'impacte ambiental del projecte de construcció. A l'hora de seleccionar els llocs, cal seleccionar i evitar primer les zones ambientalment sensibles, incloent-hi principalment les línies vermelles de protecció ecològica, els parcs nacionals, les reserves naturals, els llocs escènics, els llocs del patrimoni cultural i natural mundial, les zones de protecció de fonts d'aigua potable, els parcs forestals, els parcs geològics, els parcs d'aiguamolls, la zona de protecció dels recursos de germoplasma aquàtic, etc. A més, també cal analitzar el compliment i la coordinació entre el lloc i la planificació pertinent, com ara l'espai terrestre, la construcció urbana i rural, i "tres línies i una sola".
Les mesures de protecció ambiental són mesures importants per reduir l'impacte ambiental. Si el projecte no implica zones ambientalment sensibles, és bàsicament factible des de la perspectiva de la protecció ambiental, però la construcció del projecte inevitablement tindrà un cert impacte sobre l'aigua, el gas, el so i el medi ambient, i cal prendre una sèrie de mesures específiques per eliminar o mitigar els efectes adversos, com ara el tractament d'aigües residuals de producció i aigües residuals domèstiques, i l'abocament del flux ecològic.
La construcció de paisatges és una manera important d'aconseguir un desenvolupament d'alta qualitat del bombament i l'emmagatzematge. Les centrals elèctriques de bombament i emmagatzematge generalment es troben en zones muntanyoses i turons amb un bon entorn ecològic. Un cop finalitzat el projecte, es formaran dos embassaments. Després de la restauració ecològica i la construcció del paisatge, es poden incloure en llocs escènics o atraccions turístiques per aconseguir un desenvolupament harmoniós de la central elèctrica i el medi ambient. La implementació del concepte de "l'aigua verda i les muntanyes verdes són muntanyes daurades i muntanyes platejades". Per exemple, la central elèctrica d'emmagatzematge per bombament de Zhejiang Changlongshan s'ha inclòs al punt escènic principal del punt escènic provincial de Tianhuangping - Jiangnan Tianchi, i la central elèctrica d'emmagatzematge per bombament de Qujiang s'ha inclòs a la zona de protecció de tercer nivell del punt escènic provincial de Lankeshan-Wuxijiang.
4. Disseny d'enginyeria
El disseny d'enginyeria de la central elèctrica d'emmagatzematge per bombament inclou principalment l'escala del projecte, les estructures hidràuliques, el disseny de l'organització de la construcció, les estructures electromecàniques i metàl·liques, etc.
1. Escala del projecte
L'escala d'enginyeria de la central elèctrica d'emmagatzematge per bombament inclou principalment la capacitat instal·lada, el nombre d'hores completes contínues, el nivell d'aigua característic principal del dipòsit i altres paràmetres.
La selecció de la capacitat instal·lada i el nombre d'hores contínues completes de la central elèctrica de bombament ha de tenir en compte tant la necessitat com la possibilitat. La necessitat es refereix a la demanda del sistema elèctric i pot referir-se a les condicions de construcció de la pròpia central. El mètode general es basa en l'anàlisi del posicionament funcional dels diferents sistemes elèctrics per a les centrals elèctrices de bombament i els requisits del sistema elèctric pel que fa al nombre d'hores contínues completes, per elaborar raonablement el pla de capacitat instal·lada i el nombre d'hores contínues completes, i seleccionar la capacitat instal·lada i el nombre d'hores contínues completes mitjançant la simulació de producció d'energia i una comparació tècnica i econòmica exhaustiva.
A la pràctica, un mètode senzill per planificar inicialment la capacitat instal·lada i les hores d'utilització completa és determinar primer la capacitat de la unitat segons el rang de càrrega d'aigua i, a continuació, determinar la capacitat instal·lada total i les hores d'utilització completa segons l'energia d'emmagatzematge natural de l'emmagatzematge per bombament. Actualment, en el rang de desnivell d'aigua de 300 m a 500 m, la tecnologia de disseny i fabricació de la unitat amb una capacitat nominal de 300.000 quilowatts és madura, les condicions de funcionament estable són bones i l'experiència pràctica d'enginyeria és la més rica (és per això que la capacitat instal·lada de la majoria de les centrals elèctriques d'emmagatzematge per bombament en construcció és generalment un nombre parell de 300.000 quilowatts, tenint en compte els requisits del disseny descentralitzat, i finalment la majoria és d'1,2 milions de quilowatts). Després de seleccionar inicialment la capacitat de la unitat, l'emmagatzematge d'energia natural de la central d'emmagatzematge per bombament s'analitza en funció de les condicions topogràfiques i geològiques dels dipòsits superior i inferior, i la pèrdua de càrrega de les condicions de generació d'energia i bombament. Per exemple, mitjançant una anàlisi preliminar, si la caiguda mitjana del nivell d'aigua entre els embassaments superior i inferior d'una central elèctrica d'emmagatzematge per bombament és d'uns 450 m, és convenient seleccionar 300.000 quilowatts de capacitat unitària; L'energia d'emmagatzematge natural dels embassaments superior i inferior és d'uns 6,6 milions de quilowatts-hora, de manera que es poden considerar quatre unitats, és a dir, la capacitat total instal·lada és d'1,2 milions de quilowatts; Combinat amb la demanda del sistema elèctric, després d'una certa expansió i excavació del dipòsit en funció de les condicions naturals, l'emmagatzematge total d'energia arribarà als 7,2 milions de quilowatts-hora, corresponent a les hores de generació contínua d'energia completa de 6 hores.
El nivell d'aigua característic de l'embassament inclou principalment el nivell d'aigua normal, el nivell d'aigua morta i el nivell d'inundació. Generalment, el nivell d'aigua característic d'aquests embassaments es selecciona després de seleccionar el nombre d'hores plenes contínues i la capacitat instal·lada.
2. Estructures hidràuliques
Davant nostre hi ha el riu ondulant, i darrere nostre hi ha les llums brillants. Així és la nostra vida, lluitant i corrent endavant.
——Constructors de la Reserva d'Aigua de la Cançó
Les estructures hidràuliques per a l'emmagatzematge per bombament generalment inclouen un dipòsit superior, un dipòsit inferior, un sistema de transport d'aigua, una central elèctrica subterrània i una estació de commutació. El punt clau del disseny dels dipòsits d'aigua superior i inferior és obtenir una gran capacitat d'emmagatzematge mitjançant el mínim cost d'enginyeria. La majoria dels dipòsits superiors adopten la combinació d'excavació i preses, i la majoria són preses de farciment de roca frontal. Segons les condicions geològiques, la fuita del dipòsit de la central elèctrica d'emmagatzematge per bombament es pot resoldre mitjançant la prevenció de filtracions de tot el dipòsit i la prevenció de filtracions de cortina al voltant del dipòsit. Els materials de prevenció de filtracions poden ser plaques frontals de formigó asfàltic, geomembranes, mantes d'argila, etc.
Diagrama esquemàtic d'una central elèctrica d'emmagatzematge per bombament
Quan s'hagi d'adoptar la prevenció de filtracions de tota la conca del dipòsit per al dipòsit de la central elèctrica d'emmagatzematge per bombament, s'ha de considerar la forma de prevenció de filtracions de la presa i la forma de prevenció de filtracions de la conca del dipòsit com un tot, per tal d'evitar o reduir al màxim el tractament conjunt entre diferents estructures de prevenció de filtracions i millorar la fiabilitat. S'ha d'utilitzar tota la conca del dipòsit amb un farciment elevat per a la prevenció de filtracions al fons del dipòsit. L'estructura de prevenció de filtracions al fons del dipòsit ha de ser adequada per a grans deformacions o deformacions desiguals causades per un farciment elevat.
La pressió de la central elèctrica de bombament és elevada i la pressió suportada per l'estructura del canal d'aigua és gran. Segons la pressió, les condicions geològiques de la roca circumdant, la mida de la canonada bifurcada, etc., es poden adoptar revestiments d'acer, revestiments de formigó armat i altres mètodes.
A més, per tal de garantir la seguretat del control d'inundacions de la central elèctrica, la central elèctrica d'emmagatzematge per bombament també ha de disposar estructures de descàrrega d'inundacions, etc., que no es detallaran aquí.
3. Disseny de l'organització de la construcció
Les principals tasques del disseny de l'organització de la construcció de la central elèctrica d'emmagatzematge per bombament inclouen: estudiar les condicions de construcció del projecte, el desviament de la construcció, la planificació de l'origen del material, la construcció principal del projecte, el transport de la construcció, les instal·lacions de la planta de construcció, el disseny general de la construcció, el calendari general de construcció (període de construcció), etc.
En el treball de disseny, hem de fer ple ús de les condicions topogràfiques i geològiques del lloc de l'estació, combinar les condicions de construcció i el pla de disseny d'enginyeria, i en el principi d'ús intensiu i econòmic del sòl, inicialment elaborar el pla de construcció d'enginyeria, el balanç de moviment de terres i el pla general de disseny de la construcció, per tal de minimitzar l'ocupació de terres cultivables i reduir el cost del projecte.
Com a important país constructor, la gestió i el nivell de construcció de la Xina són mundialment famosos. En els darrers anys, l'emmagatzematge per bombament de la Xina ha fet moltes exploracions beneficioses en construcció verda, R+D i aplicació d'equips clau, i construcció intel·ligent. Algunes tecnologies de construcció han assolit o avançat al nivell internacional. Això es reflecteix principalment en la tecnologia de construcció de preses cada cop més madura, el nou progrés de la tecnologia de construcció de canonades bifurcades d'alta pressió, el gran nombre de pràctiques reeixides d'excavació de grups de cavernes subterrànies i tecnologia de suport en condicions geològiques complexes, la innovació contínua de la tecnologia i els equips de construcció de pous inclinats, els èxits notables de la construcció mecanitzada i intel·ligent i l'avenç de la tuneladora en la construcció de túnels.
4. Estructura electromecànica i metàl·lica
Les unitats d'emmagatzematge reversibles de flux mixt d'una sola etapa d'eix vertical s'utilitzen generalment en centrals elèctriques d'emmagatzematge per bombament. Pel que fa al desenvolupament hidràulic de turbines-bomba, la Xina té la capacitat de disseny i fabricació de turbines-bomba amb una secció de capçalera de 700 m i 400.000 quilowatts per unitat de capacitat, així com el disseny, fabricació, instal·lació, posada en marxa i producció de moltes unitats d'emmagatzematge amb una secció de capçalera de 100-700 m i 400.000 quilowatts o menys per unitat de capacitat. Pel que fa a la alçada nominal de la central, les alçada nominals de les centrals elèctriques d'emmagatzematge per bombament de Jilin Dunhua, Guangdong Yangjiang i Zhejiang Changlongshan en construcció són totes superiors a 650 m, que es troben a l'avantguarda mundial; L'alçada nominal aprovada de la central elèctrica d'emmagatzematge per bombament de Zhejiang Tiantai és de 724 m, que és l'alçada nominal més alta de les centrals elèctriques d'emmagatzematge per bombament del món. La dificultat general de disseny i fabricació de la unitat es troba al nivell líder mundial. En el desenvolupament de motors de generador, els grans motors de generador de les centrals elèctriques de bombament d'emmagatzematge construïdes i en construcció a la Xina són motors síncrons reversibles, trifàsics, totalment refrigerats per aire i d'eix vertical. Hi ha dues unitats de la central elèctrica de bombament d'emmagatzematge de Zhejiang Changlongshan amb una velocitat nominal de 600 r/min i una capacitat nominal de 350.000 kW. Algunes unitats de la central elèctrica de bombament d'emmagatzematge de Guangdong Yangjiang s'han posat en funcionament amb una velocitat nominal de 500 r/min i una capacitat nominal de 400.000 kW. La capacitat de fabricació total de motors de generador ha assolit el nivell avançat mundial. A més, les estructures electromecàniques i metàl·liques també inclouen maquinària hidràulica, enginyeria elèctrica, control i protecció, estructures metàl·liques i altres aspectes, que no es repetiran aquí.
La fabricació d'equips per a centrals elèctriques de bombament d'emmagatzematge a la Xina s'està desenvolupant ràpidament en la direcció d'un alt nivell d'aigua, gran capacitat, alta fiabilitat, ampli abast, velocitat variable i localització.
5. Indicadors econòmics
Les condicions de construcció i l'impacte extern d'un projecte d'emmagatzematge per bombament, després de determinar l'esquema de disseny del projecte, es reflectiran principalment en un indicador, concretament la inversió estàtica per quilowatt del projecte. Com menor sigui la inversió estàtica per quilowatt, millor serà l'economia del projecte.
Les diferències individuals en les condicions de construcció de les centrals elèctriques de bombament d'energia són òbvies. La inversió estàtica per quilowatt està estretament relacionada amb les condicions de construcció i la capacitat instal·lada del projecte. El 2021, la Xina va aprovar 11 centrals elèctriques de bombament d'energia, amb una inversió estàtica mitjana de 5.367 iuans per quilowatt; 14 projectes han completat l'estudi de prefactibilitat i la inversió estàtica mitjana per quilowatt és de 5.425 iuans/quilowatt.
Segons les estadístiques preliminars, la inversió estàtica per quilowatt de grans projectes d'emmagatzematge de bombament que es troben en treballs preliminars el 2022 és generalment d'entre 5000 i 7000 iuans/quilowatt. A causa de les diferents condicions geològiques regionals, el nivell mitjà d'inversió estàtica per quilowatt d'energia d'emmagatzematge de bombament a les diferents regions varia molt. En general, les condicions de construcció de les centrals elèctriques al sud, est i centre de la Xina són relativament bones, i la inversió estàtica per quilowatt és relativament baixa. A causa de les males condicions geològiques d'enginyeria i les males condicions de les fonts d'aigua, el nivell de cost unitari a la regió nord-oest és relativament alt en comparació amb altres regions de la Xina.
Per a les decisions d'inversió, hem de centrar-nos en la inversió estàtica per quilowatt del projecte, però no podem parlar només de la inversió estàtica per quilowatt, ja que això pot impulsar les empreses a ampliar cegament l'escala. Principalment es reflecteix en els aspectes següents:
En primer lloc, cal augmentar la capacitat instal·lada proposada inicialment a la fase de planificació. Hem d'adoptar una visió dialèctica d'aquesta situació. Prenguem com a exemple un projecte amb una capacitat instal·lada prevista d'1,2 milions de quilowatts al començament de la fase de planificació, i la seva composició d'unitats és de quatre unitats de 300.000 quilowatts. Si el rang de càrrega d'aigua és adequat i, amb el progrés de la tecnologia, es donen les condicions per seleccionar 350.000 kW d'una sola màquina, després d'una comparació tècnica i econòmica exhaustiva, es poden recomanar 1,4 milions de kW com a esquema representatiu a la fase de prefactibilitat. Tanmateix, si ara es considera que les 4 unitats de 300.000 kW previstes originalment augmenten en 2 unitats a 6 unitats de 300.000 kW, és a dir, que la capacitat instal·lada de la central elèctrica augmenta d'1,2 milions de kW a 1,8 milions de kW, aleshores es creu generalment que aquest canvi ha alterat l'orientació funcional del projecte i que cal tenir en compte a fons el compliment de la planificació, les necessitats del sistema elèctric, les condicions de construcció del projecte i altres factors. En general, l'augment del nombre d'unitats hauria d'entrar dins l'àmbit de l'ajustament de la planificació.
El segon és reduir les hores d'utilització completa. Si es compara l'energia de bombament amb un banc de càrrega, la capacitat instal·lada es pot utilitzar com a potència de sortida, i les hores d'utilització completa són el temps que es pot utilitzar el banc d'energia. Per a les centrals elèctriques de bombament, quan l'energia emmagatzemada és la mateixa, les hores d'utilització completa i la capacitat instal·lada es poden comparar de manera exhaustiva. Actualment, segons les necessitats del sistema elèctric, les hores d'utilització completa regulades diàries de bombament es consideren 6 h. Si les condicions de construcció de la central elèctrica són bones, és convenient augmentar adequadament les hores d'utilització completa de la unitat a un cost baix. Amb la mateixa inversió estàtica per quilowatt, la central elèctrica amb hores d'utilització completa més altes pot tenir un paper més important en el sistema. Tanmateix, hi ha hagut la idea que la capacitat instal·lada augmentarà significativament (1,2 milions de kW → 1,8 milions de kW) i les hores d'utilització de plena capacitat es reduiran (6 h → 4 h). D'aquesta manera, tot i que la inversió estàtica per quilowatt es pot reduir considerablement, per al sistema, el curt temps d'utilització no pot satisfer la demanda del sistema i el seu paper a la xarxa elèctrica també es reduirà considerablement.
Data de publicació: 08-03-2023
