Pumpekraftværker er den mest udbredte og modne teknologi inden for storskala energilagring, og kraftværkets installerede kapacitet kan nå gigawatt-niveau. I øjeblikket er det pumpekraftværk med den mest modne udviklingsskala i verden.
Pumpelagringsanlæg har en moden og stabil teknologi og har mange fordele. Det bruges ofte til spidsbelastning og standby. Pumpelagringsanlæg er den mest anvendte og modne teknologi inden for storskala energilagring, og kraftværkets installerede kapacitet kan nå op på gigawatt-niveau.
Ifølge ufuldstændige statistikker fra China Energy Research Associations professionelle udvalg for energilagring er pumpekraftværket i øjeblikket det mest modne vandkraftværk med den største udvikling og den største installerede kapacitet i verden. I 2019 havde den globale energilagringskapacitet nået 180 millioner kW, og den installerede kapacitet for pumpekraftværker havde oversteget 170 millioner kW, hvilket tegner sig for 94 % af den samlede globale energilagring.
Pumpekraftværker bruger strømmen ved lav belastning af elsystemet til at pumpe vand op til det høje punkt til lagring og udlede vand til elproduktion i spidsbelastningsperioden. Når belastningen er lav, er det pumpekraftværket, der bruger strømmen; ved spidsbelastning er det et kraftværk.
Enheden i et pumpekraftværk har to grundlæggende funktioner: pumpning og strømproduktion. Enheden fungerer som en hydraulisk turbine under spidsbelastningen af elsystemet. Åbningen af den hydrauliske turbines ledeskovl justeres via regulatorsystemet for at omdanne vandets potentielle energi til mekanisk energi fra enhedens rotation, og derefter omdannes den mekaniske energi til elektrisk energi via generatoren;
Når belastningen på strømforsyningssystemet er lav, bruges det som en vandpumpe. Den elektriske energi ved det lave punkt bruges til at pumpe vand fra det nederste reservoir til det øvre reservoir. Gennem den automatiske justering af regulatorsystemet justeres åbningen af ledeskovlen automatisk i henhold til pumpehøjden, og den elektriske energi omdannes til potentiel energi af vand til opbevaring.
Pumpelagringsvandkraftværker er primært ansvarlige for peak shaving, frekvensmodulation, nødberedskab og blackstart af elsystemet, hvilket kan forbedre og afbalancere belastningen af elsystemet, forbedre strømforsyningens kvalitet og de økonomiske fordele ved elsystemet, og det er en søjle for at sikre sikker, økonomisk og stabil drift af elnettet. Pumpelagringsvandkraftværker er kendt som "stabilisator", "regulator" og "balancer" i forbindelse med sikker drift af elnettet.
Udviklingstendensen for pumpekraftværker i verden er højt tryk, stor kapacitet og høj hastighed. Højt vandtryk betyder, at enheden udvikler sig til et højere vandtryk. Stor kapacitet betyder, at kapaciteten af en enkelt enhed stiger. Høj hastighed betyder, at enheden antager en højere specifik hastighed.
Struktur og egenskaber
Hovedbygningerne i et pumpekraftværk omfatter generelt et øvre reservoir, et nedre reservoir, et vandledningssystem, et kraftværk og andre specialbygninger. Sammenlignet med konventionelle vandkraftværker har de hydrauliske strukturer i et pumpekraftværk følgende hovedkarakteristika:
Der er to reservoirer. Sammenlignet med konventionelle vandkraftværker med samme installerede kapacitet er reservoirkapaciteten i pumpekraftværker normalt lille.
Vandstanden i reservoiret ændrer sig meget og stiger og falder ofte. For at kunne udføre opgaven med at skære peaks og fylde dalene i elnettet er det daglige variationsområde for vandstanden i reservoiret i pumpekraftværker normalt stort, generelt mere end 10 ~ 20 m, og nogle vandkraftværker når 30 ~ 40 m, og variationshastigheden i vandstanden i reservoiret er hurtig, generelt op til 5 ~ 8 m/t eller endda 8 ~ 10 m/t.
Kravene til sikring mod udsivning af reservoiret er høje. Hvis det rene pumpekraftværk mister meget vand på grund af lækage fra det øvre reservoir, vil kraftværkets elproduktion blive reduceret. Derfor er kravene til sikring mod udsivning af reservoiret høje. Samtidig stilles der også højere krav til forebyggelse af udsivning af reservoiret for at forhindre forringelse af de hydrogeologiske forhold i projektområdet, udsivningskader og koncentreret lækage forårsaget af vandudsivning.
Vandsøjlen er høj. Vandsøjlen for pumpekraftværket er generelt høj, for det meste 200 ~ 800 m. Jixi pumpekraftværk med en samlet installeret kapacitet på 1,8 millioner kW er det første projekt med en sektion på 650 meter i Kina, og Dunhua pumpekraftværk med en samlet installeret kapacitet på 1,4 millioner kW er det første projekt med en sektion på 700 meter i Kina. Med den løbende udvikling af det tekniske niveau for pumpekraftværker vil antallet af vandkraftværker med høj vandsøjle og stor kapacitet i Kina stige.
Enhedens installationshøjde er lav. For at overvinde påvirkningen fra opdrift og udsivning på kraftværket, har store pumpekraftværker, der er bygget i ind- og udland, i de senere år for det meste anvendt form af underjordiske kraftværker.
Opslagstidspunkt: 25. april 2022
