Přečerpávací vodní elektrárna je nejrozšířenější a nejvyspělejší technologií pro velkokapacitní skladování energie a instalovaný výkon elektrárny může dosáhnout úrovně gigawattů. V současné době je přečerpávací elektrárnou s nejvyspělejším stupněm rozvoje na světě.
Přečerpávací vodní elektrárna má vyspělou a stabilní technologii a komplexní výhody. Často se používá pro potlačení špičky a pro záložní režim. Přečerpávací vodní elektrárna je nejrozšířenější a nejvyspělejší technologií pro velkokapacitní skladování energie a instalovaný výkon elektrárny může dosáhnout úrovně gigawattů.
Podle neúplných statistik Odborného výboru pro skladování energie Čínské asociace pro energetický výzkum je v současnosti přečerpávací vodní elektrárna s nejvyspělejším rozvojem a největší instalovanou kapacitou na světě. Do roku 2019 dosáhla celosvětová kapacita skladování energie 180 milionů kW a instalovaná kapacita přečerpávacích vodních elektráren překročila 170 milionů kW, což představuje 94 % celkové celosvětové kapacity skladování energie.
Přečerpávací vodní elektrárna využívá energii při nízkém zatížení energetické soustavy k čerpání vody do vyššího místa pro její akumulaci a k vypouštění vody pro výrobu energie během období špičky. Při nízkém zatížení je přečerpávací vodní elektrárna uživatelem; při špičkovém zatížení se jedná o elektrárnu.
Přečerpávací vodní elektrárna má dvě základní funkce: čerpání a výrobu energie. Jednotka pracuje jako hydraulická turbína během špičkového zatížení energetické soustavy. Otevření rozváděcí lopatky hydraulické turbíny je regulováno systémem regulátorů, aby se potenciální energie vody přeměnila na mechanickou energii otáčení jednotky, a poté se mechanická energie pomocí generátoru přemění na elektrickou energii.
Při nízkém zatížení energetické soustavy se používá jako vodní čerpadlo. Elektrická energie v nejnižším bodě se využívá k čerpání vody ze spodní nádrže do horní nádrže. Díky automatickému nastavení regulačního systému se otvor vodicí lopatky automaticky nastavuje podle dopravní výšky čerpadla a elektrická energie se přeměňuje na potenciální energii vody pro akumulaci.
Přečerpávací vodní elektrárna je zodpovědná především za vyrovnávání špiček, modulaci frekvence, nouzový režim a start energetické soustavy z nuly, což může zlepšit a vyrovnat zatížení energetické soustavy, zlepšit kvalitu dodávky energie a ekonomické výhody energetické soustavy a je pilířem pro zajištění bezpečného, ekonomického a stabilního provozu energetické sítě. Přečerpávací vodní elektrárna je v bezpečném provozu energetické sítě známá jako „stabilizátor“, „regulátor“ a „vyvažovač“.
Trendem vývoje přečerpávacích vodních elektráren ve světě je vysoký spád, velká kapacita a vysoká rychlost. Vysoký spád znamená, že se jednotka vyvíjí k vyššímu spádu. Velká kapacita znamená, že se kapacita jedné jednotky zvyšuje. Vysoká rychlost znamená, že jednotka dosahuje vyšší specifické rychlosti.
Struktura a vlastnosti
Hlavní budovy přečerpávací vodní elektrárny obvykle zahrnují horní nádrž, dolní nádrž, systém dopravy vody, strojovnu a další speciální budovy. Ve srovnání s konvenčními vodními elektrárnami mají hydraulické konstrukce přečerpávacích vodních elektráren následující hlavní charakteristiky:
Existují dvě nádrže. Ve srovnání s konvenčními vodními elektrárnami se stejnou instalovanou kapacitou je kapacita nádrží přečerpávacích vodních elektráren obvykle malá.
Hladina vody v nádrži se značně mění a často stoupá a klesá. Aby bylo možné v elektrické síti vyrovnat špičky a vyplnit údolí, denní rozsah kolísání hladiny vody v nádrži přečerpávací vodní elektrárny je obvykle velký, obvykle více než 10 ~ 20 m, a některé vodní elektrárny dosahují 30 ~ 40 m. Rychlost kolísání hladiny vody v nádrži je vysoká, obvykle až 5 ~ 8 m/h, nebo dokonce 8 ~ 10 m/h.
Požadavky na ochranu před průsakem v nádrži jsou vysoké. Pokud čistě přečerpávací vodní elektrárna ztratí velké množství vody v důsledku úniku z horní nádrže, sníží se výroba energie elektrárny. Proto jsou požadavky na ochranu před průsakem v nádrži vysoké. Zároveň, aby se zabránilo zhoršení hydrogeologických podmínek v oblasti projektu, poškození průsakem a koncentrovaným únikům způsobeným průsakem vody, jsou kladeny také vyšší požadavky na prevenci průsaku v nádrži.
Hladina vody je vysoká. Hladina přečerpávacích vodních elektráren je obecně vysoká, většinou 200 ~ 800 m. Přečerpávací vodní elektrárna Jixi s celkovým instalovaným výkonem 1,8 milionu kW je prvním projektem s 650metrovým spádovým úsekem v Číně a přečerpávací vodní elektrárna Dunhua s celkovým instalovaným výkonem 1,4 milionu kW je prvním projektem s 700metrovým spádovým úsekem v Číně. S neustálým rozvojem technické úrovně přečerpávacích vodních elektráren bude počet vysokotlakých a velkokapacitních vodních elektráren v Číně stále rostoucí.
Instalační výška jednotky je nízká. Aby se překonal vliv vztlaku a průsaku na elektrárnu, velké přečerpávací vodní elektrárny postavené v tuzemsku i v zahraničí v posledních letech většinou používají podobu podzemních elektráren.
Čas zveřejnění: 25. dubna 2022
