Mám kamaráda, který je v nejlepších letech a je velmi zdravý. I když jsem od tebe už mnoho dní neslyšel, předpokládám, že to bude v pořádku. Dnes jsem ho potkal náhodou, ale vypadal velmi vyhuble. Nemohl jsem si o něj dělat starosti. Šel jsem se ho zeptat na podrobnosti.
Povzdechl si a pomalu řekl: „Nedávno jsem se zamiloval do jedné holky.“ Dá se říci, že „krásné úsměvy a krásné oči“ mě dojímají. Rodiče doma jsou však stále ve třídě a mají pochybnosti, takže je dlouho nepřijali. „Můj pás se rozšiřuje a nebudu toho litovat a budu hubený kvůli Iráku,“ což ve mně dnes vyvolává tento pocit. Vždycky vím, že máš spoustu znalostí. Teď, když je vám dnes souzeno setkat se, bych tě rád požádal o pomoc personálu. Pokud je osud určen přírodou, protože bylo splněno Šest rituálů, obě příjmení se vezmou a uzavřou smlouvu v jednom domě. Dobrý vztah nikdy neskončí, shoduje se se stejným jménem. S příslibem bílé hlavy napiš Hongjianovi, aby se spojenectví červených listů mohlo zaznamenat na mandarinovníku. Pokud existuje nějaký nesoulad, měli bychom také „vyřešit křivdu a rozvázat uzel, natož se navzájem nenávidět; jeden se rozloučí a druhý odpustí a každý bude šťastný.“ Mimochodem, tahle holka má dvojí jméno pro čerpání vody a dvojí jméno pro ukládání energie.
Po tom, co jsem si tohle poslechl, se vůbec nezlobím. Je to váš vedoucí, kdo vás evidentně požádal, abyste posoudil, zda má přečerpávací elektrárna investiční hodnotu, ale vy jste řekl, že je to tak svěží a kultivované. „Dobré manželství vytváří příroda a dobrý pár vytváří příroda.“ O pocitech nemohu nic říct. Ale pokud jde o přečerpávací elektrárny, právě jsem se zeptal jednoho vysoce postaveného pracovníka na systém hodnocení „pětirozměrné integrace“ po stavební praxi více než 100 projektů přečerpávacích elektráren. Jsou to geografická poloha, stavební podmínky, vnější podmínky, inženýrské řešení a ekonomické ukazatele. Pokud chcete, jen si mě poslechněte.
1. Zeměpisná poloha
V realitním průmyslu existuje staré rčení, že „lokace, lokace, lokace“ je „lokace, lokace nebo lokace“. Toto slavné rčení z Wall Street se rozšířilo poté, co ho citoval Li Ka-shing.
Při komplexním hodnocení projektů přečerpávacích elektráren je na prvním místě také geografická poloha. Funkční orientace přečerpávacích elektráren slouží především pro energetickou síť nebo pro rozvoj velkých nových energetických základen. Geografická poloha přečerpávací elektrárny se proto skládá hlavně ze dvou bodů: jeden je blízko centra zatížení a druhý je blízko nové energetické základny.
V současné době se většina přečerpávacích elektráren, které byly v Číně postaveny nebo se staví, nachází v centru zatížení sítě, kde se nacházejí. Například přečerpávací elektrárna Guangzhou (2,4 milionu kilowattů) je 90 kilometrů od Guangzhou, přečerpávací elektrárna Ming Tombs (0,8 milionu kilowattů) je 40 kilometrů od Pekingu, přečerpávací elektrárna Tianhuangping (1,8 milionu kilowattů) je 57 kilometrů od Chang-čou a přečerpávací elektrárna Shenzhen (1,2 milionu kilowattů) se nachází v městské oblasti Shenzhenu.
Kromě toho, aby se uspokojily potřeby rychlého rozvoje nových energetických zdrojů, integrovaného rozvoje vodních zdrojů a krajiny a rozvoje nových energetických základen v poušti a poušti Gobi, lze v blízkosti nových energetických základen plánovat i novou várku přečerpávacích elektráren. Například přečerpávací elektrárny, které se v současnosti plánují v Sin-ťiangu, Kan-su, Šen-si, Vnitřním Mongolsku, Šan-si a dalších místech, kromě uspokojování potřeb místní energetické sítě slouží především pro nové energetické služby.
Prvním bodem komplexního hodnocení přečerpávací elektrárny je tedy zjistit, kde se původně zrodila. Obecně by se přečerpávací elektrárny měly řídit principem decentralizované distribuce se zaměřením na distribuci v blízkosti centra zatížení sítě a nové oblasti koncentrace energie. Kromě toho by měla být prioritou i oblast bez přečerpávacích elektráren, pokud jsou k dispozici dobré podmínky pro zdroje.
2. Stavební podmínky
1. Topografické podmínky
Analýza topografických podmínek zahrnuje zejména spádovou hladinu, poměr vzdálenosti k výšce a přirozenou efektivní akumulační kapacitu horních a dolních nádrží. Energie uložená v přečerpávací vodní elektrárně je v podstatě gravitační potenciální energie vody, rovnající se součinu výškového rozdílu a gravitace vody v nádrži. Aby se tedy dosáhlo stejné akumulace energie, je třeba buď zvětšit výškový rozdíl mezi horní a dolní nádrží, nebo zvýšit regulovanou akumulační kapacitu horní a dolní přečerpávací vodní nádrže.
Pokud jsou splněny podmínky, je vhodnější mít větší výškový rozdíl mezi horní a dolní nádrží, což může zmenšit velikost horní a dolní nádrže a velikost zařízení a elektromechanického vybavení a snížit investice do projektu. Vzhledem k současné úrovni výroby přečerpávacích vodních elektráren však příliš velký výškový rozdíl také povede k větším obtížím při výrobě jednotek, takže čím větší, tím lépe. Podle inženýrských zkušeností je obecný spád mezi 400 a 700 m. Například jmenovitý spád přečerpávací elektrárny Ming Tombs je 430 m; jmenovitý spád přečerpávací elektrárny Xianju je 447 m; jmenovitý spád přečerpávací elektrárny Tianchi je 510 m; jmenovitý spád přečerpávací elektrárny Tianhuangping je 526 m; jmenovitý spád přečerpávací elektrárny Xilongchi je 640 m; jmenovitý spád přečerpávací elektrárny Dunhua je 655 m. V současné době má přečerpávací elektrárna Changlongshan nejvyšší spád 710 m, který byl v Číně postaven; nejvyšším spádem ze stavěných přečerpávacích elektráren je přečerpávací elektrárna Tiantai s jmenovitým spádem 724 m.
Poměr prostoru a hloubky je poměr mezi horizontální vzdáleností a výškovým rozdílem mezi horní a dolní nádrží. Obecně je vhodné menší rozměry, což může snížit technické množství systému dopravy vody a ušetřit investice do inženýrských prací. Nicméně podle inženýrských zkušeností může příliš malý poměr rozteče k výšce snadno způsobit problémy, jako je technické uspořádání a vysoké a strmé svahy, takže je obecně vhodné mít poměr rozteče k výšce mezi 2 a 10. Například poměr vzdálenosti k výšce přečerpávací elektrárny Changlongshan je 3,1; poměr vzdálenosti k výšce přečerpávací elektrárny Huizhou je 8,3.
Pokud je terén horní a dolní nádrže relativně otevřený, může být potřeba skladování energie vytvořena v malé oblasti nádrže. V opačném případě je nutné rozšířit plochu nádrže nebo upravit kapacitu nádrže rozšířením a výkopovými pracemi a zvýšit zábor půdy a množství inženýrských sítí. U přečerpávacích elektráren s instalovaným výkonem 1,2 milionu kilowattů a plnou dobou využití 6 hodin je pro regulaci výroby energie potřeba skladovací kapacita přibližně 8 milionů m3, 7 milionů m3 a 6 milionů m3 při spádové výšce 400 m, 500 m a 600 m. Na tomto základě je nutné pro konečné určení celkové skladovací kapacity nádrže zvážit také mrtvou skladovací kapacitu, rezervní skladovací kapacitu na ztráty vody a další faktory. Aby byly splněny požadavky na kapacitu nádrže, je nutné ji vytvořit přehradou nebo rozšířením výkopových prací v nádrži v kombinaci s přírodním terénem.
Kromě toho je povodí horní nádrže obecně malé a protipovodňová ochrana projektu může být vyřešena vhodným zvýšením výšky hráze. Úzké údolí na výstupu z povodí horní nádrže je proto ideálním místem pro výstavbu přehrady, což může výrazně snížit množství zasypávané hráze.
2. Geologické podmínky
Pouze zelené hory jsou jako zdi, když ukazují na Šest dynastií.
——Juan Sadurah
Geologické podmínky zahrnují zejména regionální strukturální stabilitu, inženýrsko-geologické podmínky horní a dolní nádrže a jejich spojovacích oblastí, inženýrsko-geologické podmínky systému přenosu vody a výroby energie a přírodní stavební materiály.
Záchytné a výpustné konstrukce přečerpávací elektrárny by se měly vyhýbat aktivním zlomům a v oblasti nádrže by se neměly vyskytovat velké sesuvy půdy, zřícení, proudy sedimentů a další nepříznivé geologické jevy. Podzemní kaverny elektrárny by se měly vyhýbat slabým nebo rozbitým horninovým masivům. Pokud se těmto podmínkám nelze vyhnout inženýrským řešením, geologické podmínky omezí výstavbu přečerpávací elektrárny.
I když se přečerpávací elektrárna vyhne výše uvedeným omezením, geologické podmínky také výrazně ovlivňují náklady projektu. Obecně řečeno, čím vzácnější jsou zemětřesení v oblasti projektu a čím tvrdší je hornina, tím více přispívá ke snížení nákladů na výstavbu přečerpávacích elektráren.
Podle charakteristik budov a provozních charakteristik přečerpávací elektrárny lze hlavní inženýrsko-geologické problémy shrnout následovně:
(1) Ve srovnání s konvenčními elektrárnami existuje u přečerpávacích elektráren větší prostor pro srovnání a výběr lokality elektrárny a lokality nádrže. Lokality se špatnými geologickými podmínkami nebo obtížným inženýrským ošetřením lze vyloučit geologickými pracemi ve fázi průzkumu lokality elektrárny a plánování elektrárny. V této fázi je obzvláště důležitá role geologického průzkumu.
Zázraky a divy světa však často leží v nebezpečí a dálce a co je u lidí nejvzácnější, takže je nemožné, aby se toho kdokoli, kdo má vůli, dosáhl.
—— Dynastie písní, Wang Anshi
Průzkum lokality horní přehrady přečerpávací elektrárny Shitai v provincii An-chuej
(2) Existuje mnoho podzemních inženýrských kaveren, dlouhých vysokotlakých tunelových úseků, velkého vnitřního tlaku vody, hlubokého zasypání a velkého rozsahu. Je nutné plně prokázat stabilitu okolní horniny a určit metodu ražby, typ výztuže a ostění, rozsah a hloubku horniny obklopující tunel.
(3) Kapacita přečerpávací nádrže je obecně malá a náklady na čerpání jsou během provozu vysoké, takže je třeba přísně kontrolovat množství úniků z horní nádrže. Horní nádrž se nachází převážně na vrcholu hory a kolem ní jsou obecně nízká přilehlá údolí. Značný počet stanic je vybrán v oblastech s negativním krasovým tvarem, aby se využil výhodný terén. Problémy s únikem z údolí přilehlých k nádrži a krasové úniky jsou poměrně časté a je třeba se na ně zaměřit a dobře kontrolovat kvalitu výstavby.
(4) Rozložení materiálů použitých k zasypání hráze v nádrži přečerpávací elektrárny je klíčovým faktorem pro určení míry využití zdroje materiálu. Pokud zásoby materiálů použitých ve výkopové oblasti nádrže nad hladinou mrtvé vody přesně splňují požadavky na zasypání hráze a není k dispozici žádný povrchový skrývkový materiál, je dosaženo ideálního stavu pro bilanci výkopu a zasypání zdroje materiálu. Pokud je povrchový skrývkový materiál silně nasypáván, lze problém s použitím skrývkového materiálu na hrázi vyřešit jeho rozdělením. Proto je velmi důležité vytvořit relativně přesný geologický model horní a dolní nádrže pomocí účinných průzkumných prostředků pro návrh bilance výkopu a zasypání nádrže.
(5) Během provozu nádrže dochází k častým a velkým náhlým vzestupům a poklesům hladiny vody a provozní režim přečerpávací elektrárny má velký vliv na stabilitu svahu břehu nádrže, což klade vyšší požadavky na geologické podmínky svahu břehu nádrže. Pokud nejsou splněny požadavky na součinitel stability, je nutné zpomalit sklon výkopu nebo zvýšit pevnost podpěr, což vede ke zvýšení inženýrských nákladů.
(6) Základy celé protiprůsakové nádrže přečerpávací elektrárny mají vysoké požadavky na deformaci, odvodnění a rovnoměrnost, zejména u základů celé protiprůsakové nádrže v krasových oblastech je třeba věnovat dostatečnou pozornost krasovému sesuvu dna nádrže, nerovnoměrné deformaci základů, zpětnému protlačování krasové vody, krasovému podtlaku, sesuvu nadloží krasové propadliny a dalším otázkám.
(7) Vzhledem k velkému výškovému rozdílu přečerpávací elektrárny má reverzibilní blok vyšší požadavky na kontrolu obsahu sedimentů procházejících turbínou. Je nutné věnovat pozornost ochraně a odvodňovací úpravě pevného zdroje vpusti na zadním okraji svahu na vstupu a výstupu a ukládání sedimentů z období povodní.
(8) Přečerpávací elektrárny nebudou tvořit vysoké přehrady a velké nádrže. Výška hráze a ručně vykopané svahy většiny horních a dolních nádrží nepřesahují 150 m. Inženýrsko-geologické problémy se základy přehrady a vysokými svahy jsou méně obtížné než u vysokých přehrad a velkých nádrží konvenčních elektráren.
3. Podmínky pro formování skladu
Horní a dolní nádrže by měly mít terénní podmínky vhodné pro přehradu. Obecně se uvažuje spádová výška okolo 400~500 m na základě instalované kapacity 1,2 milionu kilowattů a doby využití plné výroby energie 6 hodin, tj. regulovaná skladovací kapacita horní a dolní přečerpávací nádrže je okolo 6 milionů~8 milionů m3. Některé přečerpávací elektrárny mají přirozeně „břicho“. Kapacitu nádrže je snadné vytvořit přehradou. V tomto případě lze nádrž přehradou zadržet. Některé přečerpávací elektrárny však mají malou přirozenou skladovací kapacitu a je nutné ji vyhloubit. To s sebou nese dva problémy: jedním jsou relativně vysoké náklady na výstavbu a druhým je nutnost vyhloubit velké množství skladovací kapacity a kapacita elektrárny by neměla být příliš velká.
Kromě požadavků na skladovací kapacitu by měl projekt přečerpávací nádrže zohlednit také prevenci průsaku v nádrži, vyváženost výkopových prací a zasypávání zeminy a hornin, výběr typu přehrady atd. a stanovit konstrukční schéma na základě komplexního technického a ekonomického srovnání. Obecně řečeno, pokud lze nádrž vytvořit přehradou a je přijata lokální prevence průsaku, jsou podmínky pro vznik nádrže relativně dobré (viz obr. 2.3-1); pokud je „pánev“ vytvořena velkým množstvím výkopových prací a je přijat typ ochrany proti průsaku v celé nádrži, jsou podmínky pro vznik nádrže relativně obecné (viz obr. 2.3-2 a 2.3-3).
Vezměme si jako příklad přečerpávací elektrárnu v Kantonu s dobrými podmínkami pro tvorbu nádrže. Podmínky pro tvorbu horní a dolní nádrže jsou relativně dobré a nádrž lze vytvořit přehradou s kapacitou horní nádrže 24,08 milionu m3 a kapacitou dolní nádrže 23,42 milionu m3.
Dále je jako příklad uvedena přečerpávací elektrárna Tianhuangping. Horní nádrž se nachází v údolí pramene odbočného příkopu na levém břehu řeky Daxi, která je obklopena hlavní přehradou, čtyřmi pomocnými přehradami, vtokem/výtokem a horami kolem nádrže. Hlavní přehrada se nachází v údolí na jižním konci nádrže a pomocná přehrada se nachází ve čtyřech průsmycích na východě, severu, západě a jihozápadě. Skladovací podmínky jsou střední, s celkovou skladovací kapacitou 9,12 milionu m3.
4. Podmínky vodního zdroje
Přečerpávací elektrárny se liší od konvenčních vodních elektráren tím, že mezi horní a dolní nádrží se přelévá „nádrž“ čisté vody. Při čerpání vody se voda přelévá ze dolní nádrže do horní nádrže a při výrobě elektřiny se voda snižuje z horní nádrže do dolní nádrže. Problém se zdrojem vody u přečerpávací elektrárny je proto především v uspokojení počátečních potřeb vody, tj. v akumulaci vody v nádrži a v doplnění objemu vody sníženého v důsledku odpařování a úniků během denního provozu. Kapacita přečerpávací elektrárny je obecně řádově 10 milionů m3 a požadavky na objem vody nejsou vysoké. Podmínky zdroje vody v oblastech s velkými srážkami a hustou říční sítí nebudou omezujícími podmínkami pro výstavbu přečerpávacích elektráren. Pro relativně suché oblasti, jako je severozápad, se však stav zdroje vody stal důležitým omezujícím faktorem. Některá místa mají topografické a geologické podmínky pro výstavbu přečerpávacích elektráren, ale nemusí existovat zdroj vody pro akumulaci vody na vzdálenost desítek kilometrů.
3. Vnější podmínky
Podstatou imigračních a environmentálních otázek je řešení otázky využívání veřejných zdrojů a jejich odměňování. Je to proces, který je výhodný pro všechny a je výhodný pro mnoho stran.
1. Výkup pozemků a přesídlení pro výstavbu
Rozsah pozemkových úprav pro výstavbu přečerpávací elektrárny zahrnuje oblast zaplavení horní a dolní nádrže a oblast výstavby hydroprojektu. Přestože se v přečerpávací elektrárně nacházejí dvě nádrže, je rozsah pozemkových úprav pro výstavbu často mnohem menší než u konvenčních vodních elektráren, protože nádrže jsou relativně malé a některé z nich využívají přírodní jezera nebo stávající nádrže. Vzhledem k tomu, že většina nádrží je vykopaná, oblast výstavby hydroprojektu často zahrnuje i oblast zaplavení nádrže, takže podíl oblasti výstavby hydroprojektu v rozsahu pozemkových úprav pro výstavbu projektu je mnohem větší než u konvenční vodní elektrárny.
Oblast zaplavení nádrže zahrnuje zejména oblast zaplavení pod normální hladinou nádrže, dále oblast vztlaku povodní a oblast zasaženou nádrží.
Stavební plocha hydroprojektu zahrnuje zejména budovy hydroprojektu a oblast trvalého řízení projektu. Stavební plocha projektu uzlu je určena jako dočasná a trvalá plocha podle účelu každé parcely. Dočasný pozemek může být po využití obnoven do původního stavu.
Rozsah vyvlastnění pozemků pro výstavbu byl stanoven a důležitou následnou prací je provést zkoumání fyzických ukazatelů vyvlastnění pozemků pro výstavbu, abychom „poznali sebe a poznali druhého“. Jde především o zkoumání množství, kvality, vlastnictví a dalších atributů obyvatelstva, pozemků, budov, staveb, kulturních památek a historických míst, ložisek nerostných surovin atd. v rámci vyvlastnění pozemků pro výstavbu.
Pro rozhodování je hlavním problémem to, zda výkup pozemků pro výstavbu zahrnuje významné citlivé faktory, jako je rozsah a množství trvalé základní zemědělské půdy, prvotřídní lesy veřejného zájmu, důležité vesnice a města, významné kulturní památky a historická místa a ložiska nerostných surovin.
2. Ochrana životního prostředí
Výstavba přečerpávacích elektráren musí dodržovat zásadu „ekologické priority a zeleného rozvoje“.
Vyhýbání se oblastem citlivým na životní prostředí je důležitým předpokladem pro proveditelnost projektu. Oblasti citlivé na životní prostředí zahrnují všechny druhy chráněných oblastí na všech úrovních stanovených v souladu se zákonem a oblasti, které jsou obzvláště citlivé na dopad stavebního projektu na životní prostředí. Při výběru lokalit by měly být nejprve prověřeny a vyloučeny oblasti citlivé na životní prostředí, zejména včetně červených čar ekologické ochrany, národních parků, přírodních rezervací, malebných míst, památek světového kulturního a přírodního dědictví, chráněných oblastí zdrojů pitné vody, lesoparků, geologických parků, mokřadních parků, chráněné zóny zdrojů vodní zárodečné plazmy atd. Kromě toho je také nutné analyzovat soulad a koordinaci mezi lokalitou a příslušným plánováním, jako je pozemkový prostor, městská a venkovská výstavba a „tři linie a jedna jediná“.
Opatření na ochranu životního prostředí jsou důležitými opatřeními ke snížení dopadu na životní prostředí. Pokud projekt nezahrnuje environmentálně citlivé oblasti, je z hlediska ochrany životního prostředí v zásadě proveditelný, ale výstavba projektu bude mít nevyhnutelně určitý dopad na vodní, plynové, zvukové a ekologické prostředí a je třeba přijmout řadu cílených opatření k odstranění nebo zmírnění nepříznivých dopadů, jako je čištění odpadních vod z výroby a domovních splašků a vypouštění ekologického toku.
Budování krajiny je důležitým způsobem, jak dosáhnout vysoce kvalitního rozvoje přečerpávací a akumulační sítě. Přečerpávací a akumulační elektrárny se obvykle nacházejí v horských a kopcovitých oblastech s dobrým ekologickým prostředím. Po dokončení projektu budou vytvořeny dvě nádrže. Po ekologické obnově a krajinářské výstavbě mohou být začleněny do malebných míst nebo turistických atrakcí, aby se dosáhlo harmonického rozvoje elektrárny a životního prostředí. Implementace konceptu „zelená voda a zelené hory jsou zlaté hory a stříbrné hory“. Například přečerpávací elektrárna Zhejiang Changlongshan byla zařazena do ústřední malebné oblasti provincie Tianhuangping – Jiangnan Tianchi a přečerpávací elektrárna Qujiang byla zařazena do ochranné zóny třetí úrovně provincie Lankeshan-Wuxijiang.
4. Technický návrh
Inženýrský návrh přečerpávací elektrárny zahrnuje zejména rozsah projektu, hydraulické konstrukce, návrh organizace výstavby, elektromechanické a kovové konstrukce atd.
1. Rozsah projektu
Technický rozsah přečerpávací elektrárny zahrnuje zejména instalovaný výkon, počet nepřetržitých plných hodin, hlavní charakteristickou hladinu vody v nádrži a další parametry.
Výběr instalovaného výkonu a počtu nepřetržitých plných hodin provozu přečerpávací elektrárny by měl zohledňovat jak potřebu, tak i možnosti. Potřeba se vztahuje k poptávce energetické soustavy a může se vztahovat i k konstrukčním podmínkám samotné elektrárny. Obecná metoda je založena na analýze funkčního umístění různých energetických systémů pro přečerpávací elektrárny a požadavcích energetické soustavy na počet nepřetržitých plných hodin provozu, aby bylo možné rozumně sestavit plán instalovaného výkonu a počtu nepřetržitých plných hodin provozu a vybrat instalovaný výkon a počet nepřetržitých plných hodin provozu pomocí simulace výroby energie a komplexního technického a ekonomického srovnání.
V praxi je jednoduchou metodou pro počáteční plánování instalovaného výkonu a hodin plného využití nejprve určit výkon jednotky podle rozsahu spádu vody a poté určit celkový instalovaný výkon a hodiny plného využití podle přirozené akumulační energie přečerpávací elektrárny. V současné době je v rozsahu spádu hladiny 300 m~500 m technologie konstrukce a výroby jednotky s jmenovitým výkonem 300 000 kilowattů vyspělá, stabilní provozní podmínky jsou dobré a zkušenosti s inženýrskou praxí jsou nejbohatší (proto je instalovaný výkon většiny stavěných přečerpávacích elektráren obecně sudé číslo 300 000 kilowattů, s přihlédnutím k požadavkům decentralizovaného uspořádání, a nakonec většina z nich má 1,2 milionu kilowattů). Po počátečním výběru výkonu jednotky se analyzuje přirozená akumulace energie přečerpávací elektrárny na základě topografických a geologických podmínek horní a dolní nádrže a ztráty tlaku při výrobě energie a čerpacích podmínkách. Například, pokud je průměrný pokles hladiny vody mezi horní a dolní nádrží přečerpávací elektrárny na základě předběžné analýzy přibližně 450 m, je vhodné zvolit jednotkovou kapacitu 300 000 kilowattů; přirozená akumulační energie horní a dolní nádrže je přibližně 6,6 milionu kilowatthodin, takže lze uvažovat o čtyřech jednotkách, tj. celková instalovaná kapacita je 1,2 milionu kilowattů; v kombinaci s poptávkou energetické soustavy, po určitém rozšíření a vykopání nádrže na základě přírodních podmínek, celková akumulační kapacita energie dosáhne 7,2 milionu kilowatthodin, což odpovídá nepřetržité plné výrobě energie po dobu 6 hodin.
Charakteristická hladina vody v nádrži zahrnuje především normální hladinu vody, hladinu mrtvé vody a hladinu povodňové hladiny. Charakteristická hladina vody v těchto nádržích se obecně volí po výběru počtu nepřetržitých plných hodin a instalované kapacity.
2. Hydraulické konstrukce
Před námi se valí řeka a za námi jsou zářivá světla. Takový je náš život, bojujeme a běžíme vpřed.
——Píseň stavitelů vodních hospodářství
Hydraulické konstrukce pro přečerpávací elektrárnu obecně zahrnují horní nádrž, dolní nádrž, systém pro dopravu vody, podzemní elektrárnu a rozvodnu. Klíčovým bodem návrhu horní a dolní vodní nádrže je dosažení velké skladovací kapacity při minimálních inženýrských nákladech. Většina horních nádrží využívá kombinaci výkopových prací a přehrazování a většina z nich jsou tvořeny čelními kamennými hrázemi. V závislosti na geologických podmínkách lze netěsnost nádrže přečerpávací elektrárny řešit pomocí prevence průsaku v celé nádrži a clony pro prevenci průsaku kolem nádrže. Materiály pro prevenci průsaku mohou být asfaltobetonová čelní deska, geomembrána, jílová deka atd.
Schéma přečerpávací elektrárny
Pokud je nutné pro nádrž přečerpávací elektrárny zavést ochranu proti průsaku v celé nádrži, je třeba posuzovat ochranu proti průsaku v přehradě a ochranu proti průsaku v nádrži jako celek, aby se co nejvíce zabránilo nebo omezilo společné ošetření mezi různými konstrukcemi pro prevenci průsaku a zvýšila se spolehlivost. Pro prevenci průsaku na dně nádrže se použije celá nádrž s vysokým zásypem. Konstrukce pro prevenci průsaku na dně nádrže musí být vhodná pro velké deformace nebo nerovnoměrné deformace způsobené vysokým zásypem.
Vodní sloupec přečerpávací elektrárny je vysoký a tlak, který nese konstrukce vodního kanálu, je velký. V závislosti na vodním sloupci, geologických podmínkách okolní horniny, velikosti rozdvojeného potrubí atd. lze zvolit ocelovou výstelku, železobetonovou výstelku a další metody.
Kromě toho, aby byla zajištěna bezpečnost elektrárny při povodňových opatřeních, musí přečerpávací elektrárna také zřídit protipovodňové odvodňovací zařízení atd., která zde nebudou podrobně rozebírána.
3. Návrh organizace výstavby
Mezi hlavní úkoly návrhu organizace výstavby přečerpávací elektrárny patří: studie podmínek výstavby projektu, odklon stavby, plánování zdrojů materiálů, hlavní projekt výstavby, doprava stavby, zařízení stavebního závodu, celkové uspořádání stavby, celkový harmonogram výstavby (doba výstavby) atd.
Při projekčních pracích bychom měli plně využít topografické a geologické podmínky lokality stanice, kombinovat stavební podmínky s plánem inženýrského projektu a v souladu s principem intenzivního a hospodárného využívání půdy nejprve vypracovat plán inženýrské výstavby, bilanci zemních prací a celkový plán uspořádání stavby, abychom minimalizovali zábor orné půdy a snížili náklady na projekt.
Čína, jakožto významná stavební země, má světově proslulý stavební management a úroveň stavebnictví. V posledních letech čínská přečerpávací elektrárna provedla mnoho prospěšných průzkumů v oblasti zelené výstavby, výzkumu a vývoje a aplikace klíčových zařízení a inteligentní výstavby. Některé stavební technologie dosáhly mezinárodní úrovně nebo ji posunuly na vyšší úroveň. To se odráží zejména ve stále vyspělejší technologii výstavby přehrad, novém pokroku v technologii výstavby vysokotlakých rozdvojených potrubí, velkém počtu úspěšných postupů v technologii výkopu a podpory skupin podzemních elektráren v komplexních geologických podmínkách, neustálé inovaci technologií a zařízení pro výstavbu šikmých šachet, pozoruhodných výsledcích mechanizované a inteligentní výstavby a průlomu TBM v tunelové výstavbě.
4. Elektromechanická a kovová konstrukce
Vertikální šachtové jednostupňové reverzibilní akumulační jednotky se smíšeným průtokem se obecně používají v přečerpávacích elektrárnách. Pokud jde o hydraulický vývoj čerpacích turbín, Čína má kapacitu pro projektování a výrobu čerpacích turbín s hlavicí 700 m a jednotkovým výkonem 400 000 kilowattů, stejně jako projektování, výrobu, instalaci, uvedení do provozu a produkci mnoha akumulačních jednotek s hlavicí 100–700 m a jednotkovým výkonem 400 000 kilowattů nebo méně. Pokud jde o spádové výšky elektrárny, jmenovité spádové výšky stavěných přečerpávacích elektráren Jilin Dunhua, Guangdong Yangjiang a Zhejiang Changlongshan přesahují 650 m, což je světová špička. Schválený jmenovitý spád přečerpávací elektrárny Zhejiang Tiantai je 724 m, což je nejvyšší jmenovitý spád přečerpávací elektrárny na světě. Celková konstrukční a výrobní náročnost jednotky je na světové úrovni. Ve vývoji generátorových motorů jsou velké generátorové motory přečerpávacích elektráren, které jsou v Číně postaveny a stavěny, tvořeny vertikálními hřídelovými, třífázovými, plně vzduchem chlazenými, reverzibilními synchronními motory. V provozu jsou dva bloky přečerpávací elektrárny Zhejiang Changlongshan s jmenovitým počtem otáček 600 ot./min a jmenovitým výkonem 350 000 kW. Některé bloky přečerpávací elektrárny Guangdong Yangjiang byly uvedeny do provozu s jmenovitým počtem otáček 500 ot./min a jmenovitým výkonem 400 000 kW. Celková výrobní kapacita generátorových motorů dosáhla světové pokročilé úrovně. Kromě toho elektromechanické a kovové konstrukce zahrnují také hydraulické stroje, elektrotechniku, řízení a ochranu, kovové konstrukce a další aspekty, které zde nebudou opakovány.
Výroba zařízení pro přečerpávací elektrárny v Číně se rychle rozvíjí směrem k vysokému spádu vody, velké kapacitě, vysoké spolehlivosti, širokému rozsahu, proměnné rychlosti a lokalizaci.
5. Ekonomické ukazatele
Konstrukční podmínky a vnější dopad projektu přečerpávací vodní elektrárny se po určení návrhu projektu nakonec projeví především v ukazateli, a to ve statické investici na kilowatt projektu. Čím nižší je statická investice na kilowatt, tím lepší je ekonomika projektu.
Individuální rozdíly ve stavebních podmínkách přečerpávacích elektráren jsou zřejmé. Statická investice na kilowatt úzce souvisí s stavebními podmínkami a instalovaným výkonem projektu. V roce 2021 Čína schválila 11 přečerpávacích elektráren s průměrnou statickou investicí 5367 juanů na kilowatt; 14 projektů dokončilo předběžnou studii proveditelnosti a průměrná statická investice na kilowatt je 5425 juanů/kilowatt.
Podle předběžných statistik se statické investice na kilowatt u velkých projektů přečerpávacích vodních elektráren, které jsou v roce 2022 ve fázi přípravných prací, pohybují obecně mezi 5 000 a 7 000 juany/kilowatt. Vzhledem k odlišným regionálním geologickým podmínkám se průměrná úroveň statických investic na kilowatt energie přečerpávacích vodních elektráren v různých regionech značně liší. Obecně řečeno, stavební podmínky elektráren v jižní, východní a střední Číně jsou relativně dobré a statické investice na kilowatt jsou relativně nízké. Vzhledem ke špatným inženýrsko-geologickým podmínkám a špatným podmínkám vodních zdrojů je úroveň jednotkových nákladů v severozápadním regionu ve srovnání s ostatními regiony Číny relativně vysoká.
Pro investiční rozhodnutí se musíme zaměřit na statickou investici na kilowatt projektu, ale nemůžeme se jen zaměřit na hrdinu statické investice na kilowatt, jinak by to mohlo vést k impulsu podniků slepě rozšiřovat rozsah. To se odráží především v následujících aspektech:
Nejprve je třeba zvýšit instalovaný výkon původně navržený ve fázi plánování. Na tuto situaci bychom se měli podívat dialekticky. Vezměte si jako příklad projekt s plánovaným instalovaným výkonem 1,2 milionu kilowattů na začátku fáze plánování, jehož složení bloků je čtyři jednotky o výkonu 300 000 kilowattů. Pokud je rozsah vodního spádu vhodný a s pokrokem technologie jsou k dispozici podmínky pro výběr 350 000 kW jednoho stroje, pak po komplexním technickém a ekonomickém srovnání lze jako reprezentativní schéma ve fázi předběžné proveditelnosti doporučit 1,4 milionu kW. Pokud se však původně plánované 4 jednotky o výkonu 300 000 kW nyní zváží pro zvýšení o 2 jednotky na 6 jednotek o výkonu 300 000 kW, tj. instalovaný výkon elektrárny se zvýší z 1,2 milionu kW na 1,8 milionu kW, pak se obecně má za to, že tato změna změnila funkční zaměření projektu a je třeba dále komplexně zvážit soulad s plánováním, potřeby energetické soustavy, stavební podmínky projektu a další faktory. Obecně by zvýšení počtu jednotek mělo spadat do rámce úprav plánování.
Druhým je snížení počtu hodin plného využití. Pokud se energie přečerpávací elektrárny porovná s nabíjecí bankou, pak lze instalovaný výkon použít jako výstupní výkon a počet hodin plného využití udává, jak dlouho lze powerbanku používat. U přečerpávacích elektráren, pokud je uložená energie stejná, lze komplexně porovnat počet hodin plného využití a instalovaný výkon. V současné době se podle potřeb energetické soustavy denní regulované hodiny plného využití přečerpávací elektrárny považují za 6 hodin. Pokud jsou stavební podmínky elektrárny dobré, je vhodné při nízkých nákladech odpovídajícím způsobem zvýšit počet hodin plného využití jednotky. Při stejné statické investici na kilowatt může elektrárna s vyšším počtem hodin plného využití hrát v systému větší roli. Existuje však myšlenka, že se instalovaný výkon výrazně zvýší (1,2 milionu kW → 1,8 milionu kW) a počet hodin využití plného výkonu se zkrátí (6 hodin → 4 hodiny). Tímto způsobem, ačkoli lze výrazně snížit statické investice na kilowatt, systém kvůli krátké době využití nemůže uspokojit jeho poptávku a jeho role v energetické síti se také výrazně sníží.
Čas zveřejnění: 8. března 2023
