Pumpelagring er den mest udbredte og modne teknologi inden for storskala energilagring, og kraftværkers installerede kapacitet kan nå gigawatt. I øjeblikket er den mest modne og største installerede energilagring i verden pumpet vandkraft.
Pumpelagringsteknologi er moden og stabil med store fordele og bruges ofte til spidsbelastningsregulering og backup. Pumpelagring er den mest anvendte og modne teknologi inden for storskala energilagring, og kraftværkers installerede kapacitet kan nå op på gigawatt.
Ifølge ufuldstændige statistikker fra Energy Storage Professional Committee of the China Energy Research Association er pumpet vandkraft i øjeblikket den mest modne og største installerede energilagring i verden. I 2019 nåede verdens operationelle energilagringskapacitet 180 millioner kilowatt, og den installerede kapacitet af pumpet energi oversteg 170 millioner kilowatt, hvilket tegner sig for 94% af verdens samlede energilagring.
Pumpekraftværker bruger den elektricitet, der genereres i perioden med lav belastning af elsystemet, til at pumpe vand til et højtliggende sted til lagring og frigive vand for at generere elektricitet i perioder med spidsbelastning. Når belastningen er lav, er pumpekraftværket brugeren; når belastningen er spids, er det kraftværket.
Pumpeaggregatet har to grundlæggende funktioner: at pumpe vand og at generere elektricitet. Enheden fungerer som en vandturbine, når belastningen på elsystemet er på sit højeste. Åbningen af vandturbinens ledeskovl justeres via regulatorsystemet, og vandets potentielle energi omdannes til mekanisk energi fra enhedens rotation, og derefter omdannes den mekaniske energi til elektrisk energi via generatoren;
Når belastningen på strømforsyningssystemet er lav, bruges vandpumpen til at pumpe vand fra det nederste reservoir til det øvre reservoir. Gennem den automatiske justering af regulatorsystemet justeres ledeskovlens åbning automatisk i henhold til pumpens løft, og den elektriske energi omdannes til vandpotentiel energi og lagres.
Pumpekraftværker er primært ansvarlige for spidsbelastningsregulering, frekvensregulering, nødbackup og blackstart af elsystemet, hvilket kan forbedre og afbalancere belastningen af elsystemet, forbedre strømforsyningens kvalitet og de økonomiske fordele ved elsystemet, og det er rygraden i at sikre en sikker, økonomisk og stabil drift af elnettet. Pumpekraftværker er kendt som "stabilisatorer", "regulatorer" og "balancerer" i forbindelse med sikker drift af elnet.
Udviklingstendensen for verdens pumpekraftværker er høj løftehøjde, stor kapacitet og høj hastighed. Høj løftehøjde betyder, at enheden udvikler sig til en højere løftehøjde, stor kapacitet betyder, at kapaciteten af en enkelt enhed kontinuerligt stiger, og høj hastighed betyder, at enheden antager en højere specifik hastighed.
Kraftværkets struktur og egenskaber
Hovedbygningerne i pumpekraftværket omfatter generelt: øvre reservoir, nedre reservoir, vandforsyningssystem, værksted og andre specialbygninger. Sammenlignet med konventionelle vandkraftværker har de hydrauliske strukturer i pumpekraftværker følgende hovedkarakteristika:
Der er øvre og nedre reservoirer. Sammenlignet med konventionelle vandkraftværker med samme installerede kapacitet er reservoirkapaciteten i pumpekraftværker normalt relativt lille.
Vandstanden i reservoiret svinger meget og stiger og falder ofte. For at kunne udføre opgaven med at skære peaks og fylde dalene i elnettet er den daglige variation i reservoirets vandstand i pumpekraftværket normalt relativt stor, generelt over 10-20 meter, og nogle kraftværker når 30-40 meter, og ændringshastigheden i reservoirets vandstand er relativt hurtig og når generelt 5 ~ 8 m/t og endda 8 ~ 10 m/t.
Kravene til forebyggelse af udsivning fra reservoirer er høje. Hvis det rene pumpekraftværk forårsager et stort vandtab på grund af udsivning fra det øvre reservoir, vil kraftværkets elproduktion blive reduceret. Samtidig stilles der også højere krav til forebyggelse af udsivning fra reservoirer for at forhindre, at udsivning forringer de hydrogeologiske forhold i projektområdet, hvilket resulterer i udsivningskader og koncentreret udsivning.
Vandsøjlen er høj. Pumpekraftværkets højde er generelt høj, for det meste 200-800 meter. Jixi pumpekraftværk med en samlet installeret kapacitet på 1,8 millioner kilowatt er mit lands første projekt med en højde på 650 meter, og Dunhua pumpekraftværk med en samlet installeret kapacitet på 1,4 millioner kilowatt er mit lands første projekt med en højde på 700 meter. Med den fortsatte udvikling af pumpekraftteknologi vil antallet af kraftværker med høj højde og stor kapacitet i mit land stige.
Enheden er installeret lavt. For at overvinde påvirkningen fra opdrift og udsivning på kraftværket, har de store pumpekraftværker, der er bygget i ind- og udland i de senere år, for det meste anvendt form af underjordiske kraftværker.
Verdens tidligste pumpekraftværk er Netra pumpekraftværk i Zürich, Schweiz, bygget i 1882. Opførelsen af pumpekraftværker i Kina startede relativt sent. Den første reversible enhed med skrå strømning blev installeret i Gangnan-reservoiret i 1968. Senere, med den hurtige udvikling af den indenlandske energiindustri, steg den installerede kapacitet for atomkraft og termisk kraft hurtigt, hvilket krævede, at elsystemet skulle udstyres med tilsvarende pumpekraftværker.
Siden 1980'erne er Kina begyndt at bygge store pumpekraftværker energisk. I de senere år, med den hurtige udvikling af landets økonomi og energiindustri, har landet opnået frugtbare videnskabelige og teknologiske resultater inden for udstyrsautonomi i store pumpekraftværker.
Ved udgangen af 2020 var mit lands installerede kapacitet for pumpekraftværker 31,49 millioner kilowatt, en stigning på 4,0 % i forhold til året før. I 2020 var den nationale kapacitet for pumpekraftværker 33,5 milliarder kWh, en stigning på 5,0 % i forhold til året før; landets nyligt tilføjede kapacitet for pumpekraftværker var 1,2 millioner kWh. Mit lands pumpekraftværker, både i produktion og under opførelse, er rangeret som nummer et i verden.
State Grid Corporation of China har altid lagt stor vægt på udviklingen af pumpekraftværker. I øjeblikket har State Grid 22 pumpekraftværker i drift og 30 pumpekraftværker under opførelse.
I 2016 startede opførelsen af fem pumpekraftværker i Zhen'an, Shaanxi, Jurong, Jiangsu, Qingyuan, Liaoning, Xiamen, Fujian og Fukang, Xinjiang;
I 2017 startede opførelsen af seks pumpekraftværker i Yi County i Hebei, Zhirui i Indre Mongoliet, Ninghai i Zhejiang, Jinyun i Zhejiang, Luoning i Henan og Pingjiang i Hunan;
I 2019 startede opførelsen af fem pumpekraftværker i Funing i Hebei, Jiaohe i Jilin, Qujiang i Zhejiang, Weifang i Shandong og Hami i Xinjiang;
I 2020 vil fire pumpekraftværker i Shanxi Yuanqu, Shanxi Hunyuan, Zhejiang Pan'an og Shandong Tai'an fase II begynde at bygge.
mit lands første pumpekraftværk med fuldt autonomt anlægsudstyr. I oktober 2011 blev kraftværket færdiggjort med succes, hvilket indikerer, at mit land med succes har mestret kerneteknologien inden for udvikling af pumpekraftværksudstyr.
I april 2013 blev Fujian Xianyou Pumped Storage Power Station officielt taget i brug til elproduktion; i april 2016 blev Zhejiang Xianju Pumped Storage Power Station med en enhedskapacitet på 375.000 kilowatt tilsluttet nettet. Det autonome udstyr til store pumpekraftværker i mit land er blevet populariseret og anvendt løbende.
mit lands første 700 meter højtrykspumpekraftværk. Den samlede installerede kapacitet er 1,4 millioner kilowatt. Den 4. juni 2021 blev enhed 1 sat i drift for at generere elektricitet.
Pumpekraftværket med verdens største installerede kapacitet er i øjeblikket under opførelse. Den samlede installerede kapacitet er 3,6 millioner kilowatt.
Pumpelagring har grundlæggende, omfattende og offentlig karakter. Det kan deltage i reguleringstjenesterne for det nye elsystem, netværk, belastning og lagringsforbindelser, og de omfattende fordele er mere betydelige. Det har en sikker strømforsyningsstabilisator i elsystemet, en ren lavkulstofbalancer og en vigtig driftsregulatorfunktion.
Det første er effektivt at håndtere manglen på pålidelig reservekapacitet i elsystemet under indtrængen af en høj andel af ny energi. Med fordelen ved dobbelt kapacitets spidsregulering kan vi forbedre elsystemets store kapacitets spidsreguleringskapacitet og afhjælpe spidsbelastningsproblemer forårsaget af ustabilitet i ny energi og spidsbelastning forårsaget af trug. Forbrugsvanskelighederne forårsaget af storstilet udvikling af ny energi i perioden kan bedre fremme forbruget af ny energi.
Det andet er effektivt at håndtere uoverensstemmelsen mellem outputkarakteristikaene for ny energi og belastningsbehovet, ved at benytte den fleksible justeringsevne og hurtige respons, for bedre at tilpasse sig til tilfældigheden og volatiliteten af ny energi og for at imødekomme det fleksible justeringsbehov, som ny energi medfører "afhængigt af vejret".
For det tredje er det effektivt at håndtere det utilstrækkelige inertimoment i det nye energisystem med høj proportion. Med fordelen af synkrongeneratorens høje inertimoment kan den effektivt forbedre systemets anti-forstyrrelsesevne og opretholde systemets frekvensstabilitet.
Det fjerde er effektivt at håndtere den potentielle sikkerhedspåvirkning af "dobbelt høj"-formen på det nye elsystem, overtage nødbackupfunktionen og reagere på pludselige justeringsbehov når som helst med hurtig start-stop og hurtig effektrampefunktion. Samtidig kan den som en afbrydelig belastning sikkert fjerne pumpeenhedens nominelle belastning med et millisekundrespons og forbedre systemets sikre og stabile drift.
Det femte er at håndtere de høje tilpasningsomkostninger, der følger af storstilet ny energinettilslutning, effektivt. Gennem rimelige driftsmetoder kombineret med termisk kraft reduceres CO2-udledning og effektiviteten øges, forbruget af vind og lys reduceres, kapacitetsallokering fremmes og den samlede økonomi og den rene drift af hele systemet forbedres.
Styrk optimeringen og integrationen af infrastrukturressourcer, koordiner sikkerheds-, kvalitets- og fremdriftsstyringen af 30 projekter under opførelse, fremme mekaniseret byggeri, intelligent styring og standardiseret byggeri kraftigt, optimer byggeperioden og sørg for, at pumpekapaciteten vil overstige 20 millioner kilowatt i løbet af den "14. femårsplan"-periode, og at den installerede driftskapacitet vil overstige 70 millioner kilowatt inden 2030.
Det andet er at arbejde hårdt med lean management. Styrkelse af planlægningsvejledningen med fokus på målet om "dual carbon" og implementering af virksomhedens strategi, udarbejdelse af den "14. femårsplan" for pumpekraftlagring af høj kvalitet. Videnskabeligt optimere projektets indledende arbejdsprocedurer og fremskynde projektets gennemførlighedsundersøgelse og godkendelse på en ordnet måde. Med fokus på sikkerhed, kvalitet, byggeperiode og omkostninger skal intelligent styring og kontrol, mekaniseret byggeri og grønt byggeri i tekniske anlæg kraftigt fremmes for at sikre, at projekter under opførelse kan opnå fordele så hurtigt som muligt.
Uddyb livscyklusstyringen af udstyr, uddyb forskningen i enheders elnetservice, optimer enhedernes driftsstrategi og giv fuldt ud elnettets sikre og stabile drift. Uddyb flerdimensionel lean management, fremskynd opbygningen af en moderne smart forsyningskæde, forbedr materialestyringssystemet, alloker kapital, ressourcer, teknologi, data og andre produktionsfaktorer på en videnskabelig måde, forbedr kvalitet og effektivitet kraftigt og forbedr ledelses- og driftseffektiviteten omfattende.
Det tredje er at søge gennembrud inden for teknologisk innovation. En dybdegående implementering af "New Leap Forward Action Plan" for videnskabelig og teknologisk innovation, øge investeringerne i videnskabelig forskning og forbedre evnen til uafhængig innovation. Øge anvendelsen af teknologi med variabel hastighed, styrke den teknologiske forskning og udvikling af 400-megawatt store enheder, fremskynde opførelsen af pumpeturbinemodellaboratorier og simuleringslaboratorier og gøre alt for at opbygge en uafhængig platform for videnskabelig og teknologisk innovation.
Optimer layoutet for den videnskabelige forskning og ressourceallokeringen, styrk forskningen i kerneteknologien bag pumpet lagring og stræb efter at overvinde det tekniske problem med "fastsiddende hals". Uddyb forskningen i anvendelsen af nye teknologier såsom "Big Cloud IoT Smart Chain", udrul konstruktionen af digitale intelligente kraftværker på en omfattende måde og accelerer virksomheders digitale transformation.
Opslagstidspunkt: 7. marts 2022
