Jeg har en ven, som er i sin bedste alder og er meget sund og rask. Selvom jeg ikke har hørt fra dig i mange dage, forventes det at være okay. I dag mødte jeg ham tilfældigvis, men han så meget udmattet ud. Jeg kunne ikke lade være med at bekymre mig om ham. Jeg gik videre for at spørge om detaljer.
Han sukkede og sagde langsomt: "Jeg er forelsket i en pige for nylig." Man kan sige, at "smukke smil og smukke øjne" rører mine hjertestrenge. Forældrene derhjemme er dog stadig i klasseværelset og har tvivl, så de har ikke været ansat i lang tid. "Mit bælte bliver bredere, og jeg vil ikke fortryde det, og jeg vil være afmagret for Irak", hvilket får mig til at føle sådan i dag. Jeg ved altid, at du har en masse viden. Nu hvor du er bestemt til at mødes i dag, vil jeg gerne bede dig om at hjælpe personalet. Hvis skæbnen er bestemt af naturen, da de seks ritualer er opfyldt, vil de to efternavne gifte sig og indgå en kontrakt i ét hus. Det gode forhold vil aldrig ende, da de matcher det samme navn. Med løftet om hvidt hoved, skriv til Hongjian, så alliancen af røde blade kan registreres i mandarintræet. Hvis der er nogen disharmoni, bør vi også "løse klagen og løsne knuden, for slet ikke at tale om at hade hinanden; den ene skilles og den anden tilgiver, og hver enkelt er glad." Forresten har denne pige et dobbeltnavn for at pumpe vand og et dobbeltnavn for energilagring.
Efter at have lyttet til dette, er jeg slet ikke vred. Det er tydeligvis din leder, der bad dig vurdere, om pumpekraftværket har investeringsværdi, men du sagde, at det var så friskt og raffineret. "Et godt ægteskab skabes af naturen, og et godt par skabes af naturen". Jeg kan ikke sige noget om følelser. Men når det kommer til pumpekraftværker, spurgte jeg lige en ledende person om evalueringssystemet for "femdimensionel integration" baseret på konstruktionspraksis for mere end 100 pumpekraftværksprojekter. Det er geografisk placering, konstruktionsforhold, eksterne forhold, teknisk design og økonomiske indikatorer. Hvis du vil, så lyt bare til mig.
1. Geografisk placering
Der er et gammelt ordsprog i ejendomsbranchen, der siger, at "beliggenhed, beliggenhed, beliggenhed" er "beliggenhed, beliggenhed eller beliggenhed". Dette berømte ordsprog fra Wall Street blev bredt spredt efter at være blevet citeret af Li Ka-shing.
I den omfattende evaluering af pumpekraftværksprojekter er geografisk placering også den første. Pumpekraftværkets funktionelle orientering tjener primært elnettet eller udviklingen af store nye energibaser. Derfor er den geografiske placering af pumpekraftværket primært baseret på to punkter: det ene er tæt på belastningscentret, og det andet er tæt på den nye energibase.
I øjeblikket er de fleste af de pumpekraftværker, der er blevet bygget eller er under opførelse i Kina, placeret i det belastningscenter på nettet, hvor de er placeret. For eksempel ligger Guangzhou pumpekraftværk (2,4 millioner kilowatt) 90 kilometer fra Guangzhou, Ming Tombs pumpekraftværk (0,8 millioner kilowatt) ligger 40 kilometer fra Beijing, Tianhuangping pumpekraftværk (1,8 millioner kilowatt) ligger 57 kilometer fra Hangzhou, og Shenzhen pumpekraftværk (1,2 millioner kilowatt) ligger i byområdet Shenzhen.
Derudover kan der for at imødekomme behovene for hurtig udvikling af ny energi, omkring integreret udvikling af vand og landskaber og udvikling af nye energibaser i ørkenen og Gobiørkenen, også planlægges en ny serie pumpekraftværker i nærheden af de nye energibaser. For eksempel er de pumpekraftværker, der i øjeblikket er planlagt i Xinjiang, Gansu, Shaanxi, Indre Mongoliet, Shanxi og andre steder, udover at opfylde behovene i det lokale elnet, primært beregnet til nye energibasetjenester.
Så det første punkt i en omfattende evaluering af et pumpekraftværk er at se, hvor det først blev født. Generelt bør pumpekraftværker følge princippet om decentraliseret distribution med fokus på distributionen nær nettets belastningscenter og det nye energikoncentrationsområde. Derudover bør områder uden pumpekraftværker prioriteres, når der er gode ressourceforhold.
2. Byggeforhold
1. Topografiske forhold
Analysen af topografiske forhold omfatter primært vandsøjle, forholdet mellem afstand og højde og naturlig effektiv lagringskapacitet i øvre og nedre reservoirer. Den energi, der lagres i pumpelagring, er i bund og grund den potentielle energi af vand, der er lig med produktet af højdeforskellen og tyngdekraften af vand i reservoiret. For at lagre den samme energi skal man enten øge højdeforskellen mellem de øvre og nedre reservoirer eller øge den regulerede lagringskapacitet i de øvre og nedre pumpelagringsreservoirer.
Hvis betingelserne er opfyldt, er det mere passende at have en større højdeforskel mellem de øvre og nedre reservoirer, hvilket kan reducere størrelsen af de øvre og nedre reservoirer samt størrelsen af anlægget og det elektromekaniske udstyr og reducere projektinvesteringen. I henhold til det nuværende produktionsniveau for pumpekraftværker vil en for stor højdeforskel dog også føre til større vanskeligheder i fremstillingen af enhederne, så jo større, jo bedre. Ifølge ingeniørerfaringer er det generelle fald mellem 400 og 700 m. For eksempel er den nominelle højdeforskel for Ming Tombs pumpekraftværk 430 m; den nominelle højdeforskel for Xianju pumpekraftværk er 447 m; den nominelle højdeforskel for Tianchi pumpekraftværk er 510 m; den nominelle højdeforskel for Tianhuangping pumpekraftværk er 526 m; den nominelle højdeforskel for Xilongchi pumpekraftværk er 640 m; den nominelle højdeforskel for Dunhua pumpekraftværk er 655 m. I øjeblikket har Changlongshan pumpekraftværk den højeste udnyttelseshøjde på 710 m², som er blevet bygget i Kina. Den højeste udnyttelseshøjde for det pumpekraftværk, der er under opførelse, er Tiantai pumpekraftværk med en nominel løftehøjde på 724 m².
Forholdet mellem afstand og højde er forholdet mellem den vandrette afstand og højdeforskellen mellem de øvre og nedre reservoirer. Generelt set er det passende at være mindre, hvilket kan reducere den tekniske mængde af vandtransportsystemet og spare ingeniørinvesteringer. Ifølge teknisk erfaring kan et for lille afstand-højdeforhold dog let forårsage problemer med teknisk layout og høje og stejle skråninger, så det er generelt passende at have et afstand-højdeforhold mellem 2 og 10. For eksempel er afstand-højdeforholdet for Changlongshan pumpekraftværk 3,1; afstand-højdeforholdet for Huizhou pumpekraftværk er 8,3.
Når terrænet i de øvre og nedre reservoirbassiner er relativt åbent, kan behovet for energilagring opstå inden for et lille område af reservoirbassinet. Ellers er det nødvendigt at udvide reservoirbassinets areal eller justere reservoirkapaciteten gennem udvidelse og udgravning samt øge arealbelægningen og den tekniske mængde. For pumpekraftværker med en installeret kapacitet på 1,2 millioner kilowatt og en fuld udnyttelsesgrad på 6 timer, kræver lagerkapaciteten til regulering af elproduktionen henholdsvis omkring 8 millioner m3, 7 millioner m3 og 6 millioner m3, når vandsøjlen er 400 m, 500 m og 600 m. På dette grundlag er det også nødvendigt at tage hensyn til dødlagerkapacitet, vandtabsreservekapacitet og andre faktorer for endeligt at bestemme reservoirets samlede lagerkapacitet. For at opfylde reservoirkapacitetskravene skal den dannes ved at opdæmme eller udvide udgravningen i reservoiret i kombination med det naturlige terræn.
Derudover er oplandet til det øvre reservoir generelt lille, og projektets oversvømmelseskontrol kan løses ved at øge dæmningshøjden på passende vis. Derfor er den smalle dal ved udløbet af det øvre reservoirbassin et ideelt sted til dæmningskonstruktion, hvilket kan reducere mængden af dæmningsfyldning betydeligt.
2. Geologiske forhold
Kun de grønne bjerge er som mure, når de peger på de seks dynastier.
——Yuan Sadurah
De geologiske forhold omfatter primært den regionale strukturelle stabilitet, de ingeniørgeologiske forhold i de øvre og nedre reservoirer og deres forbindelsesområder, de ingeniørgeologiske forhold i vandtransmissions- og kraftproduktionssystemet samt de naturlige byggematerialer.
Pumpekraftværkets fastholdelses- og udledningsstrukturer bør undgå aktive forkastninger, og reservoirområdet bør ikke have store jordskred, kollaps, affaldsstrømme og andre ugunstige geologiske fænomener. De underjordiske kraftværkskaverner bør undgå svage eller brudte klippemasser. Når disse forhold ikke kan undgås gennem den tekniske layout, vil de geologiske forhold begrænse opførelsen af pumpekraftværket.
Selv hvis pumpekraftværket undgår ovenstående begrænsninger, påvirker de geologiske forhold også i høj grad projektomkostningerne. Generelt set gælder det, at jo sjældnere jordskælvet er i projektområdet, og jo hårdere bjergarten er, desto mere gunstigt er det for at reducere byggeomkostningerne ved pumpekraftværker.
I henhold til bygningernes karakteristika og pumpekraftværkets driftskarakteristika kan de vigtigste ingeniørgeologiske problemer opsummeres som følger:
(1) Sammenlignet med konventionelle kraftværker er der mere plads til sammenligning og udvælgelse af stations- og reservoirplacering for pumpekraftværker. Steder med dårlige geologiske forhold eller vanskelig teknisk behandling kan frasorteres gennem det geologiske arbejde i forbindelse med stationsundersøgelsen og planlægningen af stationen. Geologisk udforskning spiller en særlig vigtig rolle på dette stadie.
Verdens undere og vidundere ligger dog ofte i fare og afstand, og hvad der er det sjældneste af mennesker, så det er umuligt for enhver, der har en vilje, at nå det.
——Sangdynastiet, Wang Anshi
Undersøgelse af den øvre dæmning ved Shitai pumpekraftværk i Anhui-provinsen
(2) Der er mange underjordiske ingeniørhuler, lange tunnelsektioner med højt tryk, stort indre vandtryk, dyb nedgravning og stor skala. Det er nødvendigt fuldt ud at demonstrere stabiliteten af den omgivende klippe og bestemme udgravningsmetoden, understøtnings- og foringstypen, omfanget og dybden af den tunnelomgivende klippe.
(3) Pumpebassinets lagerkapacitet er generelt lille, og pumpeomkostningerne er høje i driftsperioden, så lækagemængden fra det øvre reservoir skal kontrolleres strengt. Det øvre reservoir er for det meste placeret på toppen af bjerget, og der er generelt lave tilstødende dale omkring det. Et betydeligt antal stationer er udvalgt i områder med negative karstlandskaber for at udnytte det fordelagtige terræn. Problemerne med lækage fra reservoirtilstødende dal og karstlækage er relativt almindelige, hvilket skal fokuseres på, og konstruktionskvaliteten bør kontrolleres godt.
(4) Fordelingen af de materialer, der anvendes til dæmningsfyldning i reservoirbassinet i pumpekraftværket, er den afgørende faktor for at bestemme udnyttelsesgraden af materialekilden. Når reserverne af materialer, der anvendes i udgravningsområdet i reservoirbassinet over dødvandsspejlet, netop opfylder dæmningsfyldningskravene, og der ikke er noget overfladeafrensningsmateriale, opnås den ideelle udgravnings- og fyldningsbalance for materialekilden. Når overfladeafrensningsmaterialet er tykt, kan problemet med at bruge afrensningsmaterialet på dæmningen løses ved at opdele dæmningsmaterialet. Derfor er det meget vigtigt at etablere en relativt nøjagtig geologisk model af de øvre og nedre reservoirer gennem effektive efterforskningsmetoder til design af udgravnings- og fyldningsbalancen i reservoirbassinet.
(5) Under reservoirets drift er de pludselige stigninger og fald i vandstanden hyppige og store, og driftsformen for pumpekraftværket har stor indflydelse på stabiliteten af reservoirbankens hældning, hvilket stiller højere krav til de geologiske forhold ved reservoirbankens hældning. Når kravene til stabilitetssikkerhedsfaktoren ikke er opfyldt, er det nødvendigt at sænke udgravningshældningsforholdet eller øge støttestyrken, hvilket resulterer i øgede ingeniøromkostninger.
(6) Fundamentet for hele det udsivningssikre reservoirbassin i pumpekraftværket har høje krav til deformation, dræning og ensartethed, især for funderingen af hele det udsivningssikre reservoirbassin i karstområder, karstkollaps i bunden af reservoiret, ujævn deformation af fundamentet, omvendt hævning af karstvand, karstundertryk, kollaps af overjord fra karstfordybninger og andre problemer, der skal lægges tilstrækkelig vægt på.
(7) På grund af den store højdeforskel i pumpekraftværket stiller den reversible enhed højere krav til kontrol af sedimentindholdet, der passerer gennem turbinen. Det er nødvendigt at være opmærksom på beskyttelse og dræningsbehandling af den faste kilde i brønden ved skråningens bagkant ved indløb og udløb samt opbevaring af sedimenter fra oversvømmelsessæsonen.
(8) Pumpekraftværker vil ikke danne høje dæmninger og store reservoirer. Dæmningshøjden og de manuelt udgravede skråninger for de fleste af de øvre og nedre reservoirer er ikke mere end 150 m. De ingeniørgeologiske problemer med dæmningsfundamentet og de høje skråninger er lettere at håndtere end de høje dæmninger og store reservoirer på konventionelle kraftværker.
3. Lagerbygningsbetingelser
De øvre og nedre reservoirer bør have terrænforhold, der er egnede til opdæmning. Generelt set regnes en udnyttelseshøjde på omkring 400~500 m baseret på en installeret kapacitet på 1,2 millioner kilowatt og en udnyttelsesgrad på 6 timer ved fuld elproduktion, dvs. den regulerede lagerkapacitet for de øvre og nedre pumpebaserede vandreservoirer er omkring 6 millioner~8 millioner m3. Nogle pumpebaserede lagringsanlæg har naturligt en "mave". Det er let at danne reservoirkapaciteten gennem opdæmning. I dette tilfælde kan den inddæmmes ved opdæmning. Nogle pumpebaserede lagringsanlæg har dog en lille naturlig lagerkapacitet og skal udgraves for at danne lagerkapaciteten. Dette vil medføre to problemer: det ene er de relativt høje udviklingsomkostninger, det andet er, at lagerkapaciteten skal udgraves i store mængder, og kraftværkets energilagringskapacitet bør ikke være for stor.
Ud over kravene til lagringskapacitet bør projektet med pumpebassin også tage hensyn til forebyggelse af udsivning fra reservoiret, balancen i udgravning og fyldning af jord og sten, valg af dæmningstype osv. og fastlægge designplanen gennem omfattende teknisk og økonomisk sammenligning. Generelt set, hvis et reservoir kan dannes ved opdæmning, og der anvendes lokal udsivningsforebyggelse, er betingelserne for reservoirdannelse relativt gode (se fig. 2.3-1); hvis et "bassin" dannes ved en stor mængde udgravning, og der anvendes en type mod udsivning i hele bassinet, er betingelserne for reservoirdannelse relativt generelle (se fig. 2.3-2 og 2.3-3).
Hvis vi tager Guangzhou pumpekraftværk med gode reservoirdannelsesforhold som eksempel, er de øvre og nedre reservoirdannelsesforhold relativt gode, og reservoiret kan dannes ved opdæmning, med en øvre reservoirkapacitet på 24,08 millioner m3 og en nedre reservoirkapacitet på 23,42 millioner m3.
Derudover tages Tianhuangping pumpekraftværk som eksempel. Det øvre reservoir er placeret i fordybningen i grengrøften på Daxi-flodens venstre bred, som er omgivet af hoveddæmningen, fire hjælpedæmninger, indløb/udløb og bjergene omkring reservoiret. Hoveddæmningen er anbragt i fordybningen i reservoirets sydlige ende, og hjælpedæmningen er anbragt i de fire passager i øst, nord, vest og sydvest. Lagringsforholdene er middelmådige med en samlet lagerkapacitet på 9,12 millioner m3.
4. Vandkildeforhold
Pumpekraftværker adskiller sig fra konventionelle vandkraftværker, det vil sige, at et "bassin" med klart vand hældes frem og tilbage mellem de øvre og nedre reservoirer. Ved pumpning af vand hældes vandet fra det nedre reservoir til det øvre reservoir, og ved elektricitetsproduktion sænkes vandet fra det øvre reservoir til det nedre reservoir. Derfor er vandkildeproblemet for pumpekraftværker primært at opfylde den indledende vandlagring, det vil sige først at lagre vandet i reservoiret og at supplere den vandmængde, der reduceres på grund af fordampning og lækage under den daglige drift. Pumpekraftværkets kapacitet er generelt i størrelsesordenen 10 millioner m3, og kravene til vandmængde er ikke høje. Vandkildeforholdene i områder med stor nedbør og tætte flodnetværk vil ikke være de begrænsende betingelser for opførelsen af pumpekraftværker. For de relativt tørre regioner som det nordvestlige USA er vandkildeforholdene dog blevet en vigtig begrænsende faktor. Nogle steder har topografiske og geologiske forhold til opførelsen af pumpekraftværker, men der kan være ingen vandkilde til vandlagring i ti kilometer.
3. Eksterne forhold
Essensen af immigrations- og miljøspørgsmål er at håndtere spørgsmålet om brug af offentlige ressourcer og kompensation. Det er en win-win-proces med mange fordele.
1. Erhvervelse af jord og genbosættelse til byggeri
Omfanget af jorderhvervelse til opførelse af et pumpekraftværk omfatter det øvre og nedre reservoiroversvømmelsesområde samt vandkraftprojektets konstruktionsområde. Selvom der er to reservoirer i pumpekraftværket, er omfanget af jorderhvervelse til byggeri ofte langt mindre end for konventionelle vandkraftværker, fordi reservoirerne er relativt små, og nogle af dem bruger naturlige søer eller eksisterende reservoirer. Da de fleste reservoirbassiner er udgravede, omfatter vandkraftprojektets konstruktionsområde ofte reservoiroversvømmelsesområdet, så andelen af vandkraftprojektets konstruktionsområde i jorderhvervelsesområdet for projektets konstruktion er langt større end for det konventionelle vandkraftværk.
Reservoiret oversvømmelsesområdet omfatter primært oversvømmelsesområdet under reservoirets normale bassinniveau, samt oversvømmelsesområdet og det reservoirberørte område.
Vandkraftprojektets byggeområde omfatter hovedsageligt vandkraftprojektets bygninger og projektets permanente forvaltningsområde. Byggeområdet for hubprojektet bestemmes som det midlertidige område og det permanente område i henhold til formålet med hver grund. Det midlertidige land kan gendannes til sin oprindelige anvendelse efter brug.
Omfanget af jorderhvervelse til byggeri er blevet fastlagt, og det vigtige opfølgningsarbejde er at udføre en undersøgelse af de fysiske indikatorer for jorderhvervelse til byggeri, så man "kender sig selv og den anden". Det handler primært om at undersøge mængden, kvaliteten, ejerskabet og andre egenskaber ved befolkningen, jord, bygninger, strukturer, kulturminder og historiske steder, mineralforekomster osv. inden for rammerne af jorderhvervelse til byggeri.
I forbindelse med beslutningstagningen er den primære bekymring, om jorderhvervelsen til byggeri involverer væsentlige følsomme faktorer, såsom omfanget og mængden af permanent basislandbrugsjord, førsteklasses velfærdsskov, vigtige landsbyer og byer, vigtige kulturminder og historiske steder samt mineralforekomster.
2. Økologisk miljøbeskyttelse
Opførelsen af pumpekraftværker skal overholde princippet om "økologisk prioritet og grøn udvikling".
Det er en vigtig forudsætning for projektets gennemførlighed at undgå miljøfølsomme områder. Miljøfølsomme områder refererer til alle former for beskyttelsesområder på alle niveauer, der er etableret i henhold til lovgivningen, og områder, der er særligt følsomme over for byggeprojektets miljøpåvirkning. Ved udvælgelse af steder bør miljøfølsomme områder screenes og undgås først, primært herunder økologiske beskyttelsesrøde linjer, nationalparker, naturreservater, naturskønne steder, verdens kultur- og naturarvssteder, beskyttede drikkevandskilder, skovparker, geologiske parker, vådområder, beskyttelseszoner for akvatiske kimplasmeressourcer osv. Derudover er det også nødvendigt at analysere overholdelsen og koordineringen mellem stedet og relevant planlægning såsom arealanvendelse, by- og landdistriktsbyggeri og "tre linjer og én".
Miljøbeskyttelsesforanstaltninger er vigtige foranstaltninger til at reducere miljøpåvirkningen. Hvis projektet ikke involverer miljøfølsomme områder, er det grundlæggende muligt ud fra et miljøbeskyttelsesperspektiv, men projektets opførelse vil uundgåeligt have en vis indvirkning på vand-, gas-, lyd- og det økologiske miljø, og der skal træffes en række målrettede foranstaltninger for at eliminere eller afbøde de negative virkninger, såsom behandling af produktionsspildevand og husholdningsspildevand samt udledning af økologisk strømning.
Landskabsbygning er en vigtig måde at opnå udvikling af høj kvalitet inden for pumpe- og lagring. Pumpe- og lagringskraftværker er generelt placeret i bjergrige og bakkede områder med et godt økologisk miljø. Efter projektets afslutning vil der blive dannet to reservoirer. Efter økologisk restaurering og landskabsbygning kan de inkluderes i naturskønne steder eller turistattraktioner for at opnå en harmonisk udvikling af kraftværket og miljøet. Implementeringen af konceptet "grønt vand og grønne bjerge er gyldne bjerge og sølvbjerge". For eksempel er Zhejiang Changlongshan Pumped Storage Power Station blevet inkluderet i det centrale naturskønne område i Tianhuangping Provincial Scenic Spot – Jiangnan Tianchi, og Qujiang Pumped Storage Power Station er blevet inkluderet i den tredje beskyttelseszone i Lankeshan-Wuxijiang Provincial Scenic Spot.
4. Ingeniørdesign
Det tekniske design af pumpekraftværker omfatter primært projektskala, hydrauliske strukturer, design af konstruktionsorganisation, elektromekaniske og metalkonstruktioner osv.
1. Projektets skala
Den tekniske skala for et pumpekraftværk omfatter hovedsageligt den installerede kapacitet, antallet af kontinuerlige hele driftstimer, reservoirets primære karakteristiske vandstand og andre parametre.
Valget af den installerede kapacitet og antallet af kontinuerlige hele timer for pumpekraftværket bør tage hensyn til både behovet og muligheden. Behov refererer til elsystemets efterspørgsel og kan henvise til selve kraftværkets konstruktionsforhold. Den generelle metode er baseret på en analyse af den funktionelle placering af forskellige elsystemer til pumpekraftværker og elsystemets krav til antallet af kontinuerlige hele timer, for på en rimelig måde at udarbejde en plan for den installerede kapacitet og antallet af kontinuerlige hele timer, og for at vælge den installerede kapacitet og antallet af kontinuerlige hele timer gennem elproduktionssimulering og omfattende teknisk og økonomisk sammenligning.
I praksis er en simpel metode til indledningsvis at planlægge den installerede kapacitet og de fulde udnyttelsestimer først at bestemme enhedens kapacitet i henhold til vandsøjleområdet og derefter bestemme den samlede installerede kapacitet og de fulde udnyttelsestimer i henhold til den naturlige energilagring i pumpekraftværket. I øjeblikket er design- og fremstillingsteknologien for enheden med en nominel kapacitet på 300.000 kilowatt moden i området 300 m ~ 500 m vandstandsfald, de stabile driftsforhold er gode, og den ingeniørmæssige erfaring er den rigeste (dette er grunden til, at den installerede kapacitet for de fleste pumpekraftværker under opførelse generelt er et lige tal på 300.000 kilowatt, under hensyntagen til kravene til decentraliseret layout, og endelig er størstedelen 1,2 millioner kilowatt). Efter at enhedens kapacitet er valgt indledningsvis, analyseres den naturlige energilagring i pumpekraftværket baseret på de topografiske og geologiske forhold i de øvre og nedre reservoirer samt tryktabet under kraftproduktion og pumpeforhold. Hvis for eksempel det gennemsnitlige vandstandsfald mellem de øvre og nedre reservoirer i et pumpekraftværk gennem en foreløbig analyse er omkring 450 m, er det passende at vælge en enhedskapacitet på 300.000 kilowatt; Den naturlige lagringsenergi i de øvre og nedre reservoirer er omkring 6,6 millioner kilowatt-timer, så fire enheder kan overvejes, dvs. den samlede installerede kapacitet er 1,2 millioner kilowatt; Kombineret med elsystemets efterspørgsel, vil den samlede energilagring efter en vis udvidelse og udgravning af reservoiret baseret på de naturlige forhold nå op på 7,2 millioner kilowatt-timer, hvilket svarer til en kontinuerlig fuld elproduktion på 6 timer.
Den karakteristiske vandstand i reservoiret omfatter primært normalvandstand, dødvandsstand og oversvømmelsesniveau. Generelt vælges den karakteristiske vandstand for disse reservoirer efter at antallet af kontinuerlige hele timer og den installerede kapacitet er valgt.
2. Hydrauliske strukturer
Foran os er den rullende flod, og bag os er de strålende lys. Sådan er vores liv, at kæmpe og løbe fremad.
——Sangen om vandbesparelsesbyggere
Hydrauliske strukturer til pumpekraftværker omfatter generelt et øvre reservoir, et nedre reservoir, et vandledningssystem, et underjordisk kraftværk og en omkoblingsstation. Hovedpunktet i designet af de øvre og nedre vandreservoirer er at opnå stor lagringskapacitet gennem minimale ingeniøromkostninger. De fleste øvre reservoirer kombinerer udgravning og opdæmning, og de fleste af dem er stendæmninger. Afhængigt af de geologiske forhold kan lækager i reservoiret i pumpekraftværket løses ved hjælp af udsivningsforebyggelse fra hele reservoiret og forhindring af udsivning omkring reservoiret. Materialerne til udsivningsforebyggelse kan være asfaltbetonplader, geomembraner, lerlag osv.
Skematisk diagram over pumpekraftværk
Når der skal anvendes en udsivningsforebyggende mekanisme til hele reservoirbassinet for reservoiret i pumpekraftværket, bør dæmningens udsivningsforebyggende mekanisme og reservoirbassinets udsivningsforebyggende mekanisme betragtes som en helhed for at undgå eller reducere den fælles behandling mellem forskellige udsivningsforebyggende strukturer så meget som muligt og forbedre pålideligheden. Hele reservoirbassinet med høj opfyldning skal anvendes til udsivningsforebyggelse i bunden af reservoiret. Udsivningsforebyggende mekanisme i bunden af reservoiret skal være egnet til stor deformation eller ujævn deformation forårsaget af høj opfyldning.
Vandsøjlen i pumpekraftværket er høj, og trykket fra vandkanalstrukturen er stort. Afhængigt af vandsøjlen, de geologiske forhold i den omgivende klippe, størrelsen af det opdelte rør osv. kan der anvendes stålforing, armeret betonforing og andre metoder.
For at sikre kraftværkets sikkerhed for oversvømmelseskontrol skal pumpekraftværket desuden også arrangere oversvømmelsesafledningsstrukturer osv., hvilket ikke vil blive beskrevet i detaljer her.
3. Design af byggeorganisation
Hovedopgaverne for byggeorganisationen i forbindelse med design af pumpekraftværket omfatter: undersøgelse af projektets konstruktionsforhold, omdirigering af konstruktionen, planlægning af materialekilder, hovedprojektets konstruktion, transport af konstruktionen, byggepladsfaciliteter, generel konstruktionslayout, generel byggeplan (byggeperiode) osv.
I designarbejdet bør vi fuldt ud udnytte stationsområdets topografiske og geologiske forhold, kombinere konstruktionsforholdene og den tekniske designplan, og i princippet om intensiv og økonomisk arealanvendelse først udarbejde den tekniske byggeplan, jordarbejdsbalancen og den generelle byggeplan for at minimere besættelsen af agerjord og reducere projektomkostningerne.
Som et vigtigt byggeland er Kinas byggeledelse og byggeniveau verdensberømt. I de senere år har Kinas pumpelagring foretaget mange gavnlige undersøgelser inden for grønt byggeri, forskning og udvikling og anvendelse af nøgleudstyr samt intelligent byggeri. Nogle byggeteknologier har nået eller avanceret internationalt niveau. Dette afspejles hovedsageligt i den stadig mere modne dæmningsteknologi, de nye fremskridt inden for højtryks-togrørskonstruktionsteknologi, det store antal succesfulde metoder til udgravning og støtteteknologi til underjordiske kraftværkskallegrupper under komplekse geologiske forhold, den kontinuerlige innovation af teknologi og udstyr til konstruktion af skrå skakter, de bemærkelsesværdige resultater inden for mekaniseret og intelligent byggeri og gennembruddet for TBM inden for tunnelkonstruktion.
4. Elektromekanisk og metalstruktur
Vertikale, akselfyldte, en-trins blandede, reversible lagringsenheder anvendes generelt i pumpekraftværker. Med hensyn til hydraulisk udvikling af pumpeturbiner har Kina design- og produktionskapacitet på pumpeturbiner med en hovedsektion på 700 m² og en kapacitet på 400.000 kilowatt pr. enhed, samt design, fremstilling, installation, idriftsættelse og produktion af mange lagringsenheder med en hovedsektion på 100-700 m² og en kapacitet på 400.000 kilowatt eller mindre pr. enhed. Med hensyn til vandsøjden for kraftværkerne er den nominelle vandsøjde for Jilin Dunhua, Guangdong Yangjiang og Zhejiang Changlongshan pumpekraftværker under opførelse alle over 650 m², hvilket er i verdens førende position. Den godkendte nominelle hovedsøjde for Zhejiang Tiantai pumpekraftværk er 724 m², hvilket er den højest nominelle hovedsøjde for pumpekraftværker i verden. Den samlede design- og fremstillingsvanskelighed for enheden er på verdens førende niveau. I udviklingen af generatormotorer er de store generatormotorer i pumpekraftværker, der er bygget og under opførelse i Kina, vertikalt akslede, trefasede, fuldt luftkølede, reversible synkronmotorer. Der er to enheder af Zhejiang Changlongshan Pumped Storage Power Station med en nominel hastighed på 600 o/min og en nominel kapacitet på 350.000 kW. Nogle enheder af Guangdong Yangjiang Pumped Storage Power Station er blevet sat i drift med en nominel hastighed på 500 o/min og en nominel kapacitet på 400.000 kW. Den samlede produktionskapacitet for generatormotorer har nået verdens avancerede niveau. Derudover omfatter elektromekaniske og metalstrukturer også hydrauliske maskiner, elektroteknik, styring og beskyttelse, metalstrukturer og andre aspekter, som ikke vil blive gentaget her.
Udstyrsproduktionen af pumpekraftværker i Kina udvikler sig hurtigt i retning af høj vandsøjle, stor kapacitet, høj pålidelighed, bred rækkevidde, variabel hastighed og lokalisering.
5. Økonomiske indikatorer
Byggeforholdene og den eksterne påvirkning af et pumpekraftværk vil, efter fastlæggelse af projektets designplan, i sidste ende primært afspejles i en indikator, nemlig den statiske investering pr. kilowatt i projektet. Jo lavere den statiske investering pr. kilowatt er, desto bedre er projektets økonomi.
De individuelle forskelle i byggeforholdene for pumpekraftværker er åbenlyse. Den statiske investering pr. kilowatt er tæt forbundet med projektets byggeforhold og installerede kapacitet. I 2021 godkendte Kina 11 pumpekraftværker med en gennemsnitlig statisk investering på 5367 yuan pr. kilowatt; 14 projekter har gennemført den foreløbige gennemførlighedsundersøgelse, og den gennemsnitlige statiske investering pr. kilowatt er 5425 yuan/kilowatt.
Ifølge de foreløbige statistikker ligger den statiske investering pr. kilowatt i store pumpekraftværker, der er under forberedelse i 2022, generelt mellem 5000 og 7000 yuan/kilowatt. På grund af forskellige regionale geologiske forhold varierer det gennemsnitlige niveau for statisk investering pr. kilowatt pumpekraftværker meget i forskellige regioner. Generelt er byggeforholdene for kraftværker i det sydlige, østlige og centrale Kina relativt gode, og den statiske investering pr. kilowatt er relativt lav. På grund af dårlige tekniske geologiske forhold og dårlige vandkildeforhold er enhedsomkostningerne i den nordvestlige region relativt høje sammenlignet med andre regioner i Kina.
Ved investeringsbeslutninger skal vi fokusere på projektets statiske investering pr. kilowatt, men vi kan ikke kun tale om den statiske investering pr. kilowatt, da det ellers kan føre til, at virksomhederne impulserer til blindt at udvide skalaen. Dette afspejles primært i følgende aspekter:
Først skal den installerede kapacitet, der oprindeligt blev foreslået i planlægningsfasen, øges. Vi bør anlægge et dialektisk perspektiv på denne situation. Tag et projekt med en planlagt installeret kapacitet på 1,2 millioner kilowatt i begyndelsen af planlægningsfasen som eksempel, og dets enhedssammensætning er fire enheder på 300.000 kilowatt. Hvis vandsøjleområdet er passende, og med teknologiens fremskridt er betingelserne for at vælge 350.000 kW af en enkelt maskine tilgængelige, kan 1,4 millioner kW efter en omfattende teknisk og økonomisk sammenligning anbefales som den repræsentative ordning i præ-feasibility-fasen. Men hvis de oprindeligt planlagte 4 enheder på 300.000 kW nu overvejes at øge fra 2 enheder til 6 enheder på 300.000 kW, dvs. at kraftværkets installerede kapacitet øges fra 1,2 millioner kW til 1,8 millioner kW, så er det den generelle opfattelse, at denne ændring har ændret projektets funktionelle orientering, og det er nødvendigt at tage hensyn til planlægningsoverholdelse, elsystemets behov, projektets konstruktionsforhold og andre faktorer i bred forstand. Generelt bør stigningen i antallet af enheder falde inden for rammerne af planlægningsjusteringer.
Det andet er at reducere antallet af timer med fuld udnyttelse. Hvis pumpet lagringsenergi sammenlignes med en ladebank, kan den installerede kapacitet bruges som udgangseffekt, og timerne med fuld udnyttelse er, hvor længe lagringsenergibanken kan bruges. For pumpekraftværker kan timerne med fuld udnyttelse og installeret kapacitet sammenlignes omfattende, når den lagrede energi er den samme. I øjeblikket betragtes de daglige regulerede timer med fuld udnyttelse af pumpekraftværket som 6 timer i henhold til elsystemets behov. Hvis kraftværkets konstruktionsforhold er gode, er det passende at øge enhedens timer med fuld udnyttelse til en lav pris. Med den samme statiske investering pr. kilowatt kan kraftværker med højere timer med fuld udnyttelse spille en større rolle i systemet. Der har dog været en idé om, at den installerede kapacitet vil blive betydeligt forøget (1,2 millioner kW → 1,8 millioner kW), og at udnyttelsestimerne med fuld kapacitet vil blive reduceret (6 timer → 4 timer). På denne måde, selvom den statiske investering pr. kilowatt kan reduceres betydeligt, kan den korte udnyttelsestid for systemet ikke imødekomme systembehovet, og dets rolle i elnettet vil også blive betydeligt reduceret.
Opslagstidspunkt: 8. marts 2023
