Έχω έναν φίλο που βρίσκεται στο άνθος της ζωής του και είναι πολύ υγιής. Αν και δεν έχω νέα σου εδώ και πολλές μέρες, αναμένεται να είναι όλα καλά. Σήμερα τον συνάντησα τυχαία, αλλά φαινόταν πολύ εξαντλημένος. Δεν μπορούσα παρά να ανησυχώ γι' αυτόν. Πήγα μπροστά να ρωτήσω για λεπτομέρειες.
Αναστέναξε και είπε αργά: «Πρόσφατα έχω ερωτευτεί μια κοπέλα». Μπορεί να ειπωθεί ότι «τα όμορφα χαμόγελα και τα όμορφα μάτια» συγκινούν τις χορδές της καρδιάς μου. Ωστόσο, οι γονείς στο σπίτι είναι ακόμα στην τάξη και έχουν αμφιβολίες, οπότε δεν έχουν προσληφθεί για πολύ καιρό. «Η ζώνη μου φαρδαίνει και δεν θα το μετανιώσω, και θα είμαι αδυνατισμένος για το Ιράκ», κάτι που με κάνει να νιώθω έτσι σήμερα. Πάντα ήξερα ότι έχεις πολλές γνώσεις. Τώρα που είσαι προορισμένος να συναντηθείς σήμερα, θα ήθελα να σε ζητήσω να βοηθήσεις το προσωπικό. Αν η μοίρα καθορίζεται από τη φύση, αφού οι Έξι Τελετουργίες έχουν εκπληρωθεί, τα δύο επώνυμα θα παντρευτούν και θα κάνουν συμβόλαιο σε ένα σπίτι. Η καλή σχέση δεν θα τελειώσει ποτέ, ταιριάζοντας με το ίδιο όνομα. Με την υπόσχεση του λευκού κεφαλιού, γράψε στον Hongjian, ώστε η συμμαχία των κόκκινων φύλλων να καταγραφεί στο δέντρο μανταρινιού. Αν υπάρχει κάποια δυσαρμονία, θα πρέπει επίσης να «λύσουμε το παράπονο και να λύσουμε τον κόμπο, πόσο μάλλον να μισούμε ο ένας τον άλλον. Ο ένας χωρίζει και ο άλλος συγχωρεί, και ο καθένας είναι ευτυχισμένος». Παρεμπιπτόντως, αυτό το κορίτσι έχει διπλό όνομα για την άντληση νερού και διπλό όνομα για την αποθήκευση ενέργειας.
Αφού το άκουσα αυτό, δεν είμαι καθόλου θυμωμένος. Είναι σαφές ότι ο επικεφαλής σας είναι αυτός που σας ζήτησε να κρίνετε αν ο σταθμός παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια έχει επενδυτική αξία, αλλά εσείς είπατε ότι ήταν τόσο φρέσκος και εκλεπτυσμένος. «Ένας καλός γάμος γίνεται από τη φύση, και ένα καλό ζευγάρι γίνεται από τη φύση». Δεν μπορώ να πω τίποτα για τα συναισθήματα. Αλλά όσον αφορά τους σταθμούς παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια, μόλις ρώτησα έναν ανώτερο υπάλληλο για το σύστημα αξιολόγησης της «πενταδιάστατης ολοκλήρωσης» μετά την πρακτική κατασκευής περισσότερων από 100 έργων αντλιοστασίου. Αυτές είναι η γεωγραφική θέση, οι συνθήκες κατασκευής, οι εξωτερικές συνθήκες, ο μηχανολογικός σχεδιασμός και οι οικονομικοί δείκτες. Αν θέλετε, απλώς ακούστε με για εσάς.
1, Γεωγραφική θέση
Υπάρχει μια παλιά παροιμία στον κλάδο των ακινήτων που λέει ότι «τοποθεσία, τοποθεσία, τοποθεσία» είναι «τοποθεσία, τοποθεσία ή τοποθεσία». Αυτή η διάσημη παροιμία της Wall Street διαδόθηκε ευρέως αφότου την παρέθεσε ο Li Ka-shing.
Στην ολοκληρωμένη αξιολόγηση των έργων αντλησιοταμίευσης, η γεωγραφική θέση είναι επίσης η πρώτη. Ο λειτουργικός προσανατολισμός της αντλησιοταμίευσης εξυπηρετεί κυρίως το ηλεκτρικό δίκτυο ή την ανάπτυξη μεγάλων νέων ενεργειακών βάσεων. Επομένως, η γεωγραφική θέση του σταθμού παραγωγής ενέργειας με αντλησιοταμίευση είναι κυρίως δύο σημεία: το ένα κοντά στο κέντρο φορτίου και το άλλο κοντά στη νέα ενεργειακή βάση.
Προς το παρόν, οι περισσότεροι από τους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια που έχουν κατασκευαστεί ή βρίσκονται υπό κατασκευή στην Κίνα βρίσκονται στο κέντρο φορτίου του δικτύου όπου βρίσκονται. Για παράδειγμα, ο σταθμός ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια Guangzhou (2,4 εκατομμύρια κιλοβάτ) απέχει 90 χιλιόμετρα από την Guangzhou, ο σταθμός ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια Ming Tombs (0,8 εκατομμύρια κιλοβάτ) απέχει 40 χιλιόμετρα από το Πεκίνο, ο σταθμός ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια Tianhuangping (1,8 εκατομμύρια κιλοβάτ) απέχει 57 χιλιόμετρα από την Hangzhou και ο σταθμός ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια Shenzhen (1,2 εκατομμύρια κιλοβάτ) βρίσκεται στην αστική περιοχή της Shenzhen.
Επιπλέον, προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες ταχείας ανάπτυξης νέων πηγών ενέργειας, γύρω από την ολοκληρωμένη ανάπτυξη του νερού και του τοπίου και την ανάπτυξη νέας ενεργειακής βάσης στην έρημο και την έρημο Γκόμπι, μπορεί επίσης να σχεδιαστεί μια νέα παρτίδα σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια αποθήκευσης κοντά στη νέα ενεργειακή βάση. Για παράδειγμα, οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια που σχεδιάζονται επί του παρόντος στο Σιντζιάνγκ, το Γκανσού, το Σαανσί, την Εσωτερική Μογγολία, το Σανσί και άλλα μέρη, εκτός από την κάλυψη των αναγκών του τοπικού δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας, προορίζονται κυρίως για νέες υπηρεσίες ενεργειακής βάσης.
Επομένως, το πρώτο σημείο της ολοκληρωμένης αξιολόγησης ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια είναι να διαπιστωθεί πού γεννήθηκε αρχικά. Γενικά, η αντλιοστάσια θα πρέπει να ακολουθεί την αρχή της αποκεντρωμένης κατανομής, εστιάζοντας στην κατανομή κοντά στο κέντρο φορτίου του δικτύου και στη νέα περιοχή συγκέντρωσης ενέργειας. Επιπλέον, για περιοχές χωρίς σταθμούς αντλιοστασίου, θα πρέπει να δίνεται προτεραιότητα και όταν υπάρχουν καλές συνθήκες πόρων.
2, Συνθήκες κατασκευής
1. Τοπογραφικές συνθήκες
Η ανάλυση των τοπογραφικών συνθηκών περιλαμβάνει κυρίως το ύψος στάθμης του νερού, τον λόγο απόστασης προς ύψος και τη φυσική ενεργό χωρητικότητα αποθήκευσης των άνω και κάτω ταμιευτήρων. Η ενέργεια που αποθηκεύεται στην αντλιοστάσια είναι ουσιαστικά η βαρυτική δυναμική ενέργεια του νερού, ίση με το γινόμενο της διαφοράς ύψους και της βαρύτητας του νερού στη δεξαμενή. Έτσι, για να αποθηκεύσετε την ίδια ενέργεια, είτε αυξήστε τη διαφορά ύψους μεταξύ των άνω και κάτω ταμιευτήρων είτε αυξήστε τη ρυθμιζόμενη χωρητικότητα αποθήκευσης των άνω και κάτω ταμιευτήρων αντλιοστάσιας.
Εάν πληρούνται οι προϋποθέσεις, είναι πιο σκόπιμο να υπάρχει μεγαλύτερη διαφορά ύψους μεταξύ των άνω και κάτω δεξαμενών, η οποία μπορεί να μειώσει το μέγεθος των άνω και κάτω δεξαμενών και το μέγεθος της εγκατάστασης και του ηλεκτρομηχανολογικού εξοπλισμού, και να μειώσει την επένδυση του έργου. Ωστόσο, σύμφωνα με το τρέχον επίπεδο κατασκευής μονάδων αντλιοταμίευσης, μια πολύ μεγάλη διαφορά ύψους θα οδηγήσει επίσης σε μεγαλύτερη δυσκολία στην κατασκευή των μονάδων, επομένως όσο μεγαλύτερη τόσο το καλύτερο. Σύμφωνα με την εμπειρία της μηχανικής, η γενική πτώση κυμαίνεται μεταξύ 400 και 700 μέτρων. Για παράδειγμα, το ονομαστικό ύψος του σταθμού αντλιοταμίευσης των Τάφων Μινγκ είναι 430 μέτρα. Το ονομαστικό ύψος του σταθμού αντλιοταμίευσης Xianju είναι 447 μέτρα. Το ονομαστικό ύψος του σταθμού αντλιοταμίευσης Tianchi είναι 510 μέτρα. Το ονομαστικό ύψος του σταθμού αντλιοταμίευσης Tianhuangping είναι 526 μέτρα. Το ονομαστικό ύψος του σταθμού αντλιοταμίευσης Xilongchi είναι 640 μέτρα. Το ονομαστικό ύψος του σταθμού αντλιοταμίευσης Dunhua είναι 655 μέτρα. Αυτή τη στιγμή, ο σταθμός παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια Changlongshan έχει το υψηλότερο ύψος αξιοποίησης 710m2, ο οποίος έχει κατασκευαστεί στην Κίνα. Το υψηλότερο ύψος αξιοποίησης του υπό κατασκευή σταθμού παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια είναι ο σταθμός παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια Tiantai, με ονομαστικό ύψος 724m2.
Ο λόγος χώρου-βάθους είναι ο λόγος μεταξύ της οριζόντιας απόστασης και της υψομετρικής διαφοράς μεταξύ των άνω και κάτω δεξαμενών. Γενικά, είναι σκόπιμο να είναι μικρότερος, κάτι που μπορεί να μειώσει την μηχανική ποσότητα του συστήματος μεταφοράς νερού και να εξοικονομήσει την επένδυση στη μηχανική. Ωστόσο, σύμφωνα με την εμπειρία της μηχανικής, ο πολύ μικρός λόγος απόστασης προς ύψος μπορεί εύκολα να προκαλέσει προβλήματα όπως η μηχανική διάταξη και οι υψηλές και απότομες κλίσεις, επομένως είναι γενικά σκόπιμο να υπάρχει λόγος απόστασης προς ύψος μεταξύ 2 και 10. Για παράδειγμα, ο λόγος απόστασης προς ύψος του αντλιοστασίου Changlongshan είναι 3,1. Ο λόγος απόστασης προς ύψος του αντλιοστασίου Huizhou είναι 8,3.
Όταν το έδαφος των άνω και κάτω λεκανών του ταμιευτήρα είναι σχετικά ανοιχτό, η ανάγκη για αποθήκευση ενέργειας μπορεί να διαμορφωθεί σε μια μικρή περιοχή της λεκάνης του ταμιευτήρα. Διαφορετικά, είναι απαραίτητο να επεκταθεί η περιοχή της λεκάνης του ταμιευτήρα ή να προσαρμοστεί η χωρητικότητα του ταμιευτήρα μέσω επέκτασης και εκσκαφής, και να αυξηθεί η κατοχή γης και η μηχανική ποσότητα. Για σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια με εγκατεστημένη χωρητικότητα 1,2 εκατομμύρια κιλοβάτ και ώρες πλήρους αξιοποίησης 6 ωρών, η χωρητικότητα αποθήκευσης για τη ρύθμιση της παραγωγής ενέργειας χρειάζεται περίπου 8 εκατομμύρια m3, 7 εκατομμύρια m3 και 6 εκατομμύρια m3 αντίστοιχα όταν το ύψος του νερού είναι 400m, 500m και 600m. Σε αυτή τη βάση, είναι επίσης απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η νεκρή χωρητικότητα αποθήκευσης, η χωρητικότητα αποθήκευσης αποθεματικών απωλειών νερού και άλλοι παράγοντες για να προσδιοριστεί τελικά η συνολική χωρητικότητα αποθήκευσης του ταμιευτήρα. Προκειμένου να καλυφθούν οι απαιτήσεις χωρητικότητας του ταμιευτήρα, πρέπει να διαμορφωθεί με φράγματα ή επέκταση εκσκαφών στον ταμιευτήρα σε συνδυασμό με το φυσικό έδαφος.
Επιπλέον, η λεκάνη απορροής της άνω λεκάνης απορροής είναι γενικά μικρή και το πρόβλημα του ελέγχου των πλημμυρών του έργου μπορεί να λυθεί με την κατάλληλη αύξηση του ύψους του φράγματος. Επομένως, η στενή κοιλάδα στην έξοδο της άνω λεκάνης απορροής της δεξαμενής είναι ένα ιδανικό μέρος για την κατασκευή φράγματος, γεγονός που μπορεί να μειώσει σημαντικά την ποσότητα πλήρωσης του φράγματος.
2. Γεωλογικές συνθήκες
Μόνο τα πράσινα βουνά είναι σαν τοίχοι όταν δείχνουν προς τις Έξι Δυναστίες.
——Γιουάν Σαντούρα
Οι γεωλογικές συνθήκες περιλαμβάνουν κυρίως την περιφερειακή δομική σταθερότητα, τις μηχανικές γεωλογικές συνθήκες των άνω και κάτω ταμιευτήρων και των περιοχών συμβολής τους, τις μηχανικές γεωλογικές συνθήκες του συστήματος μεταφοράς νερού και παραγωγής ενέργειας, καθώς και τα φυσικά δομικά υλικά.
Οι κατασκευές συγκράτησης και εκκένωσης του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια θα πρέπει να αποφεύγουν τα ενεργά ρήγματα και η περιοχή της δεξαμενής δεν θα πρέπει να παρουσιάζει μεγάλες κατολισθήσεις, καταρρεύσεις, ροές φερτών υλών και άλλα δυσμενή γεωλογικά φαινόμενα. Τα υπόγεια σπήλαια των μονάδων ηλεκτροπαραγωγής θα πρέπει να αποφεύγουν τις ασθενείς ή σπασμένες βραχώδεις μάζες. Όταν αυτές οι συνθήκες δεν μπορούν να αποφευχθούν μέσω της μηχανικής διάταξης, οι γεωλογικές συνθήκες θα περιορίσουν την κατασκευή του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια.
Ακόμα κι αν ο σταθμός παραγωγής ενέργειας με αντλησιοταμίευση αποφεύγει τους παραπάνω περιορισμούς, οι γεωλογικές συνθήκες επηρεάζουν επίσης σημαντικά το κόστος του έργου. Γενικά, όσο σπανιότερος είναι ο σεισμός στην περιοχή του έργου και όσο σκληρότερο είναι το βράχο, τόσο πιο ευνοϊκό είναι για τη μείωση του κόστους κατασκευής των σταθμών παραγωγής ενέργειας με αντλησιοταμίευση.
Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά των κτιρίων και τα χαρακτηριστικά λειτουργίας του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια, τα κύρια τεχνικογεωλογικά προβλήματα μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:
(1) Σε σύγκριση με τους συμβατικούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας, υπάρχει μεγαλύτερο περιθώριο σύγκρισης και επιλογής της τοποθεσίας του σταθμού και της τοποθεσίας της δεξαμενής των σταθμών παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια. Οι τοποθεσίες με κακές γεωλογικές συνθήκες ή δύσκολη μηχανική επεξεργασία μπορούν να αποκλειστούν μέσω των γεωλογικών εργασιών στο στάδιο της έρευνας και του σχεδιασμού του σταθμού. Ο ρόλος της γεωλογικής εξερεύνησης είναι ιδιαίτερα σημαντικός σε αυτό το στάδιο.
Ωστόσο, τα θαύματα και τα θαύματα του κόσμου συχνά βρίσκονται στον κίνδυνο και την απόσταση, και αυτό που είναι ο σπανιότερος άνθρωπος, είναι αδύνατο για όποιον έχει θέληση να το φτάσει.
——Δυναστεία Σονγκ, Γουάνγκ Ανσί
Έρευνα της τοποθεσίας του άνω φράγματος του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια Shitai στην επαρχία Anhui
(2) Υπάρχουν πολλά υπόγεια μηχανικά σπήλαια, μεγάλα τμήματα σηράγγων υψηλής πίεσης, μεγάλη εσωτερική πίεση νερού, βαθιά ταφή και μεγάλη κλίμακα. Είναι απαραίτητο να αποδειχθεί πλήρως η σταθερότητα του περιβάλλοντος βράχου και να προσδιοριστεί η μέθοδος εκσκαφής, ο τύπος στήριξης και επένδυσης, το εύρος και το βάθος της σήραγγας που περιβάλλει τον βράχο.
(3) Η χωρητικότητα αποθήκευσης της δεξαμενής άντλησης είναι γενικά μικρή και το κόστος άντλησης υψηλό κατά τη διάρκεια της περιόδου λειτουργίας, επομένως η ποσότητα διαρροής της άνω δεξαμενής πρέπει να ελέγχεται αυστηρά. Η άνω δεξαμενή βρίσκεται κυρίως στην κορυφή του βουνού και υπάρχουν γενικά χαμηλές παρακείμενες κοιλάδες γύρω της. Ένας σημαντικός αριθμός σταθμών επιλέγεται σε περιοχές με αρνητικές καρστικές γεωμορφές, προκειμένου να αξιοποιηθεί το πλεονεκτικό έδαφος. Τα προβλήματα διαρροής από παρακείμενες κοιλάδες και καρστικές διαρροές είναι σχετικά συνηθισμένα, στα οποία πρέπει να δοθεί προσοχή και η ποιότητα κατασκευής πρέπει να ελέγχεται καλά.
(4) Η κατανομή των υλικών που χρησιμοποιούνται για την πλήρωση του φράγματος στη λεκάνη του ταμιευτήρα του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια είναι ο βασικός παράγοντας για τον προσδιορισμό του ρυθμού αξιοποίησης της πηγής υλικού. Όταν τα αποθέματα των υλικών που χρησιμοποιούνται στην περιοχή εκσκαφής της λεκάνης του ταμιευτήρα πάνω από τη στάθμη του νεκρού νερού μόλις που καλύπτουν τις απαιτήσεις πλήρωσης του φράγματος και δεν υπάρχει υλικό επιφανειακής απογύμνωσης, επιτυγχάνεται η ιδανική κατάσταση ισορροπίας εκσκαφής και πλήρωσης της πηγής υλικού. Όταν το υλικό επιφανειακής απογύμνωσης είναι παχύ, το πρόβλημα της χρήσης του υλικού απογύμνωσης στο φράγμα μπορεί να λυθεί διαιρώντας το υλικό του φράγματος. Επομένως, είναι πολύ σημαντικό να δημιουργηθεί ένα σχετικά ακριβές γεωλογικό μοντέλο των άνω και κάτω ταμιευτήρων μέσω αποτελεσματικών μέσων εξερεύνησης για τον σχεδιασμό της ισορροπίας εκσκαφής και πλήρωσης της λεκάνης του ταμιευτήρα.
(5) Κατά τη λειτουργία της δεξαμενής, η απότομη άνοδος και η πτώση της στάθμης του νερού είναι συχνές και μεγάλες, και ο τρόπος λειτουργίας του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια έχει μεγάλο αντίκτυπο στη σταθερότητα της κλίσης της όχθης της δεξαμενής, γεγονός που θέτει υψηλότερες απαιτήσεις για τις γεωλογικές συνθήκες της κλίσης της όχθης της δεξαμενής. Όταν δεν πληρούνται οι απαιτήσεις για τον συντελεστή ασφάλειας σταθερότητας, είναι απαραίτητο να επιβραδυνθεί ο λόγος κλίσης της εκσκαφής ή να αυξηθεί η αντοχή στήριξης, με αποτέλεσμα αυξημένο κόστος μηχανικής.
(6) Η θεμελίωση ολόκληρης της λεκάνης του ταμιευτήρα κατά της διαρροής του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια έχει υψηλές απαιτήσεις για παραμόρφωση, αποστράγγιση και ομοιομορφία, ειδικά για τη θεμελίωση ολόκληρης της λεκάνης του ταμιευτήρα κατά της διαρροής σε καρστικές περιοχές, την καρστική κατάρρευση στον πυθμένα της δεξαμενής, την ανομοιόμορφη παραμόρφωση της θεμελίωσης, την αντίστροφη ανύψωση του καρστικού νερού, την καρστική αρνητική πίεση, την κατάρρευση του υπερκείμενου φορτίου της καρστικής κατάθλιψης και άλλα ζητήματα πρέπει να λάβουν αρκετή προσοχή.
(7) Λόγω της μεγάλης υψομετρικής διαφοράς του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια, η αναστρέψιμη μονάδα έχει υψηλότερες απαιτήσεις για τον έλεγχο της περιεκτικότητας σε ιζήματα που διέρχονται από τον στρόβιλο. Είναι απαραίτητο να δοθεί προσοχή στην προστασία και την επεξεργασία αποστράγγισης της στερεάς πηγής της χαράδρας στο πίσω άκρο της πλαγιάς στην είσοδο και την έξοδο και στην αποθήκευση των ιζημάτων της εποχής των πλημμυρών.
(8) Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια δεν θα σχηματίζουν υψηλά φράγματα και μεγάλες δεξαμενές. Το ύψος του φράγματος και οι χειρωνακτικά εκσκαφθείσες κλίσεις των περισσότερων άνω και κάτω δεξαμενών δεν υπερβαίνουν τα 150 μέτρα. Τα τεχνικογεωλογικά προβλήματα της θεμελίωσης του φράγματος και των υψηλών κλίσεων είναι λιγότερο δύσκολο να αντιμετωπιστούν από ό,τι με τα υψηλά φράγματα και τις μεγάλες δεξαμενές των συμβατικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής.
3. Συνθήκες διαμόρφωσης αποθήκης
Οι άνω και κάτω ταμιευτήρες θα πρέπει να έχουν τις κατάλληλες συνθήκες εδάφους για φράγματα. Γενικά, το ύψος αξιοποίησης περίπου 400~500m2 λαμβάνεται υπόψη με βάση την εγκατεστημένη χωρητικότητα των 1,2 εκατομμυρίων κιλοβάτ και τις ώρες αξιοποίησης πλήρους παραγωγής ισχύος των 6 ωρών, δηλαδή η ρυθμιζόμενη χωρητικότητα αποθήκευσης των άνω και κάτω ταμιευτήρων νερού με αντλιοστάσια είναι περίπου 6 εκατομμύρια~8 εκατομμύρια m3. Ορισμένοι σταθμοί αντλιοστασίου έχουν φυσικά «κοιλιά». Είναι εύκολο να σχηματιστεί η χωρητικότητα της δεξαμενής μέσω φραγμάτων. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορεί να κατακρατηθεί μέσω φραγμάτων. Ωστόσο, ορισμένοι σταθμοί αντλιοστασίου έχουν μικρή φυσική χωρητικότητα αποθήκευσης και πρέπει να εκσκαφούν για να σχηματιστεί η χωρητικότητα αποθήκευσης. Αυτό θα φέρει δύο προβλήματα: το ένα είναι το σχετικά υψηλό κόστος ανάπτυξης, το άλλο είναι ότι η χωρητικότητα αποθήκευσης πρέπει να εκσκαφεί σε μεγάλες ποσότητες και η χωρητικότητα αποθήκευσης ενέργειας του σταθμού παραγωγής ενέργειας δεν πρέπει να είναι πολύ μεγάλη.
Εκτός από τις απαιτήσεις χωρητικότητας αποθήκευσης, το έργο της δεξαμενής αντλιοστασίου θα πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη την πρόληψη διαρροών της δεξαμενής, την εκσκαφή και την ισορροπία πλήρωσης χώματος και βράχου, την επιλογή τύπου φράγματος κ.λπ., και να καθορίζει το σχέδιο σχεδιασμού μέσω ολοκληρωμένης τεχνικής και οικονομικής σύγκρισης. Γενικά, εάν μια δεξαμενή μπορεί να σχηματιστεί με φράγμα και υιοθετηθεί η τοπική πρόληψη διαρροών, οι συνθήκες για τον σχηματισμό της δεξαμενής είναι σχετικά καλές (βλ. Σχήμα 2.3-1). Εάν μια «λεκάνη» σχηματιστεί από μεγάλη εκσκαφή και υιοθετηθεί ο τύπος αντιδιαρροής ολόκληρης της λεκάνης, οι συνθήκες για τον σχηματισμό της δεξαμενής είναι σχετικά γενικές (βλ. Σχήμα 2.3-2 και 2.3-3).
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον σταθμό ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια της Guangzhou με καλές συνθήκες σχηματισμού ταμιευτήρα, οι άνω και κάτω συνθήκες σχηματισμού ταμιευτήρα είναι σχετικά καλές και η ταμιευτήρας μπορεί να σχηματιστεί με φράγμα, με την άνω χωρητικότητα της ταμιευτήρα να είναι 24,08 εκατομμύρια m3 και την κάτω χωρητικότητα της ταμιευτήρα να είναι 23,42 εκατομμύρια m3.
Επιπλέον, ως παράδειγμα λαμβάνεται ο σταθμός παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια Tianhuangping. Η άνω δεξαμενή βρίσκεται στην κοιλότητα πηγής της τάφρου διακλάδωσης στην αριστερή όχθη του ποταμού Daxi, η οποία περιβάλλεται από το κύριο φράγμα, τέσσερα βοηθητικά φράγματα, είσοδο/έξοδο και τα βουνά γύρω από τη δεξαμενή. Το κύριο φράγμα είναι τοποθετημένο στην κοιλότητα στο νότιο άκρο της δεξαμενής και το βοηθητικό φράγμα είναι τοποθετημένο στα τέσσερα περάσματα στα ανατολικά, βόρεια, δυτικά και νοτιοδυτικά. Οι συνθήκες αποθήκευσης είναι μέτριες, με συνολική χωρητικότητα αποθήκευσης 9,12 εκατομμύρια m3.
4. Συνθήκες πηγής νερού
Οι αντλιοστάσιοι παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια διαφέρουν από τους συμβατικούς υδροηλεκτρικούς σταθμούς, δηλαδή, μια «λεκάνη» καθαρού νερού χύνεται μπρος-πίσω μεταξύ των άνω και κάτω ταμιευτήρων. Κατά την άντληση νερού, το νερό χύνεται από την κάτω ταμιευτήρα στην άνω ταμιευτήρα και κατά την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, το νερό κατεβαίνει από την άνω ταμιευτήρα στην κάτω ταμιευτήρα. Επομένως, το πρόβλημα της πηγής νερού του αντλιοστασίου παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια είναι κυρίως η κάλυψη της αρχικής αποθήκευσης νερού, δηλαδή η αποθήκευση του νερού στη δεξαμενή πρώτα και η συμπλήρωση του όγκου νερού που μειώνεται λόγω της εξάτμισης και των διαρροών κατά την καθημερινή λειτουργία. Η χωρητικότητα της αντλιοστασίου είναι γενικά της τάξης των 10 εκατομμυρίων m3 και οι απαιτήσεις για όγκο νερού δεν είναι υψηλές. Οι συνθήκες της πηγής νερού σε περιοχές με μεγάλες βροχοπτώσεις και πυκνά ποτάμια δίκτυα δεν θα είναι οι περιοριστικές συνθήκες για την κατασκευή αντλιοστασιών παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια. Ωστόσο, για τις σχετικά άνυδρες περιοχές όπως τα βορειοδυτικά, η κατάσταση της πηγής νερού έχει γίνει ένας σημαντικός παράγοντας περιορισμού. Ορισμένα μέρη έχουν τις τοπογραφικές και γεωλογικές συνθήκες για την κατασκευή αντλιοστασιών, αλλά μπορεί να μην υπάρχει πηγή νερού για αποθήκευση νερού για δεκάδες χιλιόμετρα.
3, Εξωτερικές συνθήκες
Η ουσία των ζητημάτων μετανάστευσης και περιβάλλοντος είναι η αντιμετώπιση του ζητήματος της κατάληψης των δημόσιων πόρων και της αποζημίωσης. Είναι μια διαδικασία που αποφέρει κέρδη για όλους και πολλαπλά οφέλη.
1. Απόκτηση γης και επανεγκατάσταση για κατασκευή
Το πεδίο εφαρμογής της απαλλοτρίωσης γης για την κατασκευή σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια περιλαμβάνει την άνω και κάτω περιοχή πλημμύρας της δεξαμενής και την περιοχή κατασκευής του υδροηλεκτρικού έργου. Παρόλο που υπάρχουν δύο δεξαμενές στον σταθμό ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια, επειδή οι δεξαμενές είναι σχετικά μικρές, μερικές από αυτές χρησιμοποιούν φυσικές λίμνες ή υφιστάμενες δεξαμενές, το πεδίο εφαρμογής της απαλλοτρίωσης γης για κατασκευή είναι συχνά πολύ μικρότερο από αυτό των συμβατικών υδροηλεκτρικών σταθμών. Επειδή οι περισσότερες λεκάνες των δεξαμενών είναι εκσκαμμένες, η περιοχή κατασκευής του υδροηλεκτρικού έργου συχνά περιλαμβάνει την περιοχή πλημμύρας της δεξαμενής, επομένως το ποσοστό της περιοχής κατασκευής του υδροηλεκτρικού έργου στο πεδίο εφαρμογής της απαλλοτρίωσης γης της κατασκευής του έργου είναι πολύ μεγαλύτερο από αυτό του συμβατικού υδροηλεκτρικού σταθμού.
Η περιοχή πλημμύρας της δεξαμενής περιλαμβάνει κυρίως την περιοχή πλημμύρας κάτω από την κανονική στάθμη της δεξαμενής, καθώς και την περιοχή των υδάτων πλημμύρας και την περιοχή που έχει πληγεί από την πληγείσα δεξαμενή.
Η περιοχή κατασκευής του υδροηλεκτρικού έργου περιλαμβάνει κυρίως τα κτίρια του υδροηλεκτρικού έργου και τη μόνιμη περιοχή διαχείρισης του έργου. Η περιοχή κατασκευής του κομβικού έργου ορίζεται ως η προσωρινή περιοχή και η μόνιμη περιοχή ανάλογα με τον σκοπό κάθε οικοπέδου. Η προσωρινή γη μπορεί να αποκατασταθεί στην αρχική της χρήση μετά τη χρήση.
Το πεδίο εφαρμογής της απαλλοτρίωσης γης για κατασκευές έχει καθοριστεί και η σημαντική επακόλουθη εργασία είναι η διεξαγωγή έρευνας των φυσικών δεικτών της απαλλοτρίωσης γης για κατασκευές, ώστε να «γνωριστεί ο εαυτός σου και να γνωρίσει τον άλλον». Πρόκειται κυρίως για τη διερεύνηση της ποσότητας, της ποιότητας, της ιδιοκτησίας και άλλων χαρακτηριστικών του πληθυσμού, της γης, των κτιρίων, των κατασκευών, των πολιτιστικών κειμηλίων και των ιστορικών χώρων, των κοιτασμάτων ορυκτών κ.λπ. στο πλαίσιο της απαλλοτρίωσης γης για κατασκευές.
Για τη λήψη αποφάσεων, το κύριο μέλημα είναι το κατά πόσον η απόκτηση γης για κατασκευή περιλαμβάνει σημαντικούς ευαίσθητους παράγοντες, όπως η κλίμακα και η ποσότητα της μόνιμης βασικής γεωργικής γης, το δάσος πρώτης κατηγορίας δημόσιας πρόνοιας, τα σημαντικά χωριά και πόλεις, τα σημαντικά πολιτιστικά κειμήλια και ιστορικοί χώροι, καθώς και τα κοιτάσματα ορυκτών.
2. Προστασία του οικολογικού περιβάλλοντος
Η κατασκευή σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια πρέπει να τηρεί την αρχή της «οικολογικής προτεραιότητας και της πράσινης ανάπτυξης».
Η αποφυγή περιβαλλοντικά ευαίσθητων περιοχών αποτελεί σημαντική προϋπόθεση για τη σκοπιμότητα του έργου. Οι περιβαλλοντικά ευαίσθητες περιοχές αναφέρονται σε όλα τα είδη περιοχών προστασίας σε όλα τα επίπεδα που έχουν καθοριστεί σύμφωνα με το νόμο και σε περιοχές που είναι ιδιαίτερα ευαίσθητες στις περιβαλλοντικές επιπτώσεις του κατασκευαστικού έργου. Κατά την επιλογή τοποθεσιών, οι περιβαλλοντικά ευαίσθητες περιοχές θα πρέπει να ελέγχονται και να αποφεύγονται πρώτα, συμπεριλαμβανομένων κυρίως των κόκκινων γραμμών οικολογικής προστασίας, των εθνικών πάρκων, των φυσικών καταφυγίων, των γραφικών σημείων, των χώρων παγκόσμιας πολιτιστικής και φυσικής κληρονομιάς, των περιοχών προστασίας πηγών πόσιμου νερού, των δασικών πάρκων, των γεωλογικών πάρκων, των υγροτόπων, της ζώνης προστασίας των πόρων υδάτινου γενετικού υλικού κ.λπ. Επιπλέον, είναι επίσης απαραίτητο να αναλυθεί η συμμόρφωση και ο συντονισμός μεταξύ της τοποθεσίας και του σχετικού σχεδιασμού, όπως ο χώρος γης, η αστική και αγροτική δόμηση και οι «τρεις γραμμές και μία ενιαία».
Τα μέτρα προστασίας του περιβάλλοντος είναι σημαντικά μέτρα για τη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Εάν το έργο δεν περιλαμβάνει περιβαλλοντικά ευαίσθητες περιοχές, είναι ουσιαστικά εφικτό από την άποψη της προστασίας του περιβάλλοντος, αλλά η κατασκευή του έργου αναπόφευκτα θα έχει ορισμένες επιπτώσεις στο νερό, το φυσικό αέριο, το ηχητικό και το οικολογικό περιβάλλον και πρέπει να ληφθεί μια σειρά στοχευμένων μέτρων για την εξάλειψη ή τον μετριασμό των αρνητικών επιπτώσεων, όπως η επεξεργασία των λυμάτων παραγωγής και των οικιακών λυμάτων, και η απόρριψη της οικολογικής ροής.
Η δόμηση του τοπίου αποτελεί σημαντικό τρόπο για την επίτευξη υψηλής ποιότητας ανάπτυξης της άντλησης και αποθήκευσης. Οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας από αντλίες και αποθηκεύσεις βρίσκονται γενικά σε ορεινές και λοφώδεις περιοχές με καλό οικολογικό περιβάλλον. Μετά την ολοκλήρωση του έργου, θα δημιουργηθούν δύο δεξαμενές. Μετά την οικολογική αποκατάσταση και την κατασκευή του τοπίου, μπορούν να ενταχθούν σε γραφικά σημεία ή τουριστικά αξιοθέατα για να επιτευχθεί η αρμονική ανάπτυξη του σταθμού παραγωγής ενέργειας και του περιβάλλοντος. Η εφαρμογή της έννοιας «πράσινο νερό και πράσινα βουνά είναι χρυσά βουνά και ασημένια βουνά». Για παράδειγμα, ο σταθμός παραγωγής ενέργειας από αντλίες Zhejiang Changlongshan έχει συμπεριληφθεί στο κεντρικό γραφικό σημείο του επαρχιακού γραφικού σημείου Tianhuangping - Jiangnan Tianchi, και ο σταθμός παραγωγής ενέργειας από αντλίες Qujiang έχει συμπεριληφθεί στην τρίτη ζώνη προστασίας του επαρχιακού γραφικού σημείου Lankeshan-Wuxijiang.
4, Μηχανικός σχεδιασμός
Ο μηχανολογικός σχεδιασμός ενός σταθμού παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια περιλαμβάνει κυρίως την κλίμακα του έργου, τις υδραυλικές κατασκευές, τον σχεδιασμό της οργάνωσης της κατασκευής, τις ηλεκτρομηχανολογικές και μεταλλικές κατασκευές κ.λπ.
1. Κλίμακα έργου
Η μηχανική κλίμακα του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια περιλαμβάνει κυρίως την εγκατεστημένη ισχύ, τον αριθμό των συνεχόμενων πλήρων ωρών, την κύρια χαρακτηριστική στάθμη νερού της δεξαμενής και άλλες παραμέτρους.
Η επιλογή της εγκατεστημένης ισχύος και του αριθμού των συνεχόμενων πλήρων ωρών του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τόσο την ανάγκη όσο και τη δυνατότητα. Η ανάγκη αναφέρεται στη ζήτηση του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας και μπορεί να αναφέρεται στις συνθήκες κατασκευής του ίδιου του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής. Η γενική μέθοδος βασίζεται στην ανάλυση της λειτουργικής τοποθέτησης διαφορετικών συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας για σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια και στις απαιτήσεις του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας για τον αριθμό των συνεχόμενων πλήρων ωρών, για την εύλογη κατάρτιση του σχεδίου εγκατεστημένης ισχύος και του αριθμού των συνεχόμενων πλήρων ωρών, και για την επιλογή της εγκατεστημένης ισχύος και του αριθμού των συνεχόμενων πλήρων ωρών μέσω της προσομοίωσης παραγωγής ενέργειας και της ολοκληρωμένης τεχνικοοικονομικής σύγκρισης.
Στην πράξη, μια απλή μέθοδος για τον αρχικό σχεδιασμό της εγκατεστημένης ισχύος και των ωρών πλήρους αξιοποίησης είναι πρώτα να προσδιοριστεί η ισχύς της μονάδας σύμφωνα με το εύρος της στάθμης του νερού και στη συνέχεια να προσδιοριστεί η συνολική εγκατεστημένη ισχύς και οι ώρες πλήρους αξιοποίησης σύμφωνα με την ενέργεια φυσικής αποθήκευσης της αντλιοταμίευσης. Προς το παρόν, στην περιοχή πτώσης στάθμης νερού από 300m~500m, η τεχνολογία σχεδιασμού και κατασκευής της μονάδας με ονομαστική ισχύ 300.000 κιλοβάτ είναι ώριμη, οι σταθερές συνθήκες λειτουργίας είναι καλές και η εμπειρία στην τεχνική πρακτική είναι η πλουσιότερη (γι' αυτό η εγκατεστημένη ισχύς των περισσότερων αντλιοστασιών που βρίσκονται υπό κατασκευή είναι γενικά ζυγός αριθμός 300.000 κιλοβάτ, λαμβάνοντας υπόψη τις απαιτήσεις της αποκεντρωμένης διάταξης, και τέλος η πλειοψηφία είναι 1,2 εκατομμύρια κιλοβάτ). Αφού επιλεγεί αρχικά η ισχύς της μονάδας, η φυσική αποθήκευση ενέργειας του αντλιοστασίου αναλύεται με βάση τις τοπογραφικές και γεωλογικές συνθήκες των άνω και κάτω ταμιευτήρων, καθώς και τις απώλειες ύψους των συνθηκών παραγωγής και άντλησης ενέργειας. Για παράδειγμα, μέσω προκαταρκτικής ανάλυσης, εάν η μέση πτώση της στάθμης του νερού μεταξύ των άνω και κάτω ταμιευτήρων ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια είναι περίπου 450 μέτρα, είναι σκόπιμο να επιλεγούν 300.000 κιλοβάτ χωρητικότητας μονάδας. Η φυσική ενέργεια αποθήκευσης των άνω και κάτω ταμιευτήρων είναι περίπου 6,6 εκατομμύρια κιλοβάτ-ώρες, επομένως μπορούν να ληφθούν υπόψη τέσσερις μονάδες, δηλαδή η συνολική εγκατεστημένη ισχύς είναι 1,2 εκατομμύρια κιλοβάτ. Σε συνδυασμό με τη ζήτηση του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, μετά από κάποια επέκταση και εκσκαφή της δεξαμενής με βάση τις φυσικές συνθήκες, η συνολική αποθήκευση ενέργειας θα φτάσει τα 7,2 εκατομμύρια κιλοβάτ-ώρες, που αντιστοιχεί σε ώρες συνεχούς πλήρους παραγωγής ισχύος 6 ωρών.
Η χαρακτηριστική στάθμη νερού της δεξαμενής περιλαμβάνει κυρίως την κανονική στάθμη νερού, τη νεκρή στάθμη νερού και τη στάθμη πλημμύρας. Γενικά, η χαρακτηριστική στάθμη νερού αυτών των δεξαμενών επιλέγεται αφού επιλεγεί ο αριθμός των συνεχόμενων πλήρων ωρών και η εγκατεστημένη χωρητικότητα.
2. Υδραυλικές κατασκευές
Μπροστά μας είναι το κυμάτιο ποτάμι και πίσω μας τα λαμπερά φώτα. Έτσι είναι η ζωή μας, παλεύοντας και τρέχοντας μπροστά.
——Τραγούδι των Κατασκευαστών Προστασίας του Νερού
Οι υδραυλικές κατασκευές για την αντλιοταμίευση περιλαμβάνουν γενικά την άνω δεξαμενή, την κάτω δεξαμενή, το σύστημα μεταφοράς νερού, το υπόγειο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας και τον σταθμό μεταγωγής. Το βασικό σημείο του σχεδιασμού των άνω και κάτω δεξαμενών νερού είναι η επίτευξη μεγάλης χωρητικότητας αποθήκευσης μέσω του ελάχιστου κόστους μηχανικής. Οι περισσότερες από τις άνω δεξαμενές υιοθετούν τον συνδυασμό εκσκαφής και φραγμάτων και οι περισσότερες από αυτές είναι φράγματα με βραχώδη πλήρωση. Ανάλογα με τις γεωλογικές συνθήκες, η διαρροή της δεξαμενής του σταθμού παραγωγής ενέργειας με αντλιοταμίευση μπορεί να λυθεί μέσω της πρόληψης διαρροών ολόκληρης της δεξαμενής και της πρόληψης διαρροών γύρω από τη δεξαμενή. Τα υλικά πρόληψης διαρροών μπορούν να είναι πλάκα πρόσοψης από ασφαλτικό σκυρόδεμα, γεωμεμβράνη, αργιλώδες κάλυμμα κ.λπ.
Σχηματικό διάγραμμα σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια
Όταν πρέπει να υιοθετηθεί η πρόληψη διαρροών ολόκληρης της λεκάνης του ταμιευτήρα για τη δεξαμενή του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια, η μορφή πρόληψης διαρροών του φράγματος και η μορφή πρόληψης διαρροών της λεκάνης του ταμιευτήρα θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη ως σύνολο, ώστε να αποφεύγεται ή να μειώνεται όσο το δυνατόν περισσότερο η επεξεργασία των αρμών μεταξύ διαφορετικών δομών πρόληψης διαρροών και να βελτιώνεται η αξιοπιστία. Ολόκληρη η λεκάνη του ταμιευτήρα με υψηλή επίχωση θα πρέπει να χρησιμοποιείται για την πρόληψη διαρροών στον πυθμένα του ταμιευτήρα. Η δομή πρόληψης διαρροών στον πυθμένα του ταμιευτήρα θα πρέπει να είναι κατάλληλη για μεγάλες παραμορφώσεις ή ανομοιόμορφες παραμορφώσεις που προκαλούνται από υψηλή επίχωση.
Η υδρομετρική ικανότητα του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια είναι υψηλή και η πίεση που ασκείται από τη δομή του καναλιού νερού είναι μεγάλη. Ανάλογα με την υδρομετρική ικανότητα, τις γεωλογικές συνθήκες του περιβάλλοντος βράχου, το μέγεθος του διχαλωτού σωλήνα κ.λπ., μπορούν να υιοθετηθούν χαλύβδινες επενδύσεις, επενδύσεις από οπλισμένο σκυρόδεμα και άλλες μέθοδοι.
Επιπλέον, προκειμένου να διασφαλιστεί η ασφάλεια ελέγχου των πλημμυρών του σταθμού παραγωγής ενέργειας, ο σταθμός παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια πρέπει επίσης να διαθέτει δομές εκκένωσης πλημμυρών κ.λπ., οι οποίες δεν θα περιγραφούν λεπτομερώς εδώ.
3. Σχεδιασμός οργάνωσης κατασκευής
Τα κύρια καθήκοντα του σχεδιασμού του οργανισμού κατασκευής του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια περιλαμβάνουν: μελέτη των συνθηκών κατασκευής του έργου, εκτροπή κατασκευής, σχεδιασμό πηγών υλικών, κατασκευή του κύριου έργου, μεταφορά κατασκευής, εγκαταστάσεις εργοστασίου κατασκευής, γενική διάταξη κατασκευής, γενικό χρονοδιάγραμμα κατασκευής (περίοδος κατασκευής) κ.λπ.
Στο έργο σχεδιασμού, θα πρέπει να αξιοποιήσουμε πλήρως τις τοπογραφικές και γεωλογικές συνθήκες του χώρου του σταθμού, να συνδυάσουμε τις συνθήκες κατασκευής και το σχέδιο μηχανικού σχεδιασμού και, με βάση την αρχή της εντατικής και οικονομικής χρήσης γης, να καταρτίσουμε αρχικά το σχέδιο μηχανικής κατασκευής, το ισοζύγιο χωματουργικών εργασιών και το γενικό σχέδιο κατασκευής, έτσι ώστε να ελαχιστοποιηθεί η κατοχή καλλιεργήσιμης γης και να μειωθεί το κόστος του έργου.
Ως σημαντική χώρα στον κατασκευαστικό κλάδο, η διαχείριση και το επίπεδο κατασκευής της Κίνας είναι παγκοσμίως γνωστά. Τα τελευταία χρόνια, η αντλιοταμίευση της Κίνας έχει κάνει πολλές ωφέλιμες εξερευνήσεις στις πράσινες κατασκευές, την Έρευνα και Ανάπτυξη και την εφαρμογή βασικού εξοπλισμού, καθώς και στις έξυπνες κατασκευές. Ορισμένες τεχνολογίες κατασκευών έχουν φτάσει ή έχουν προχωρήσει σε διεθνές επίπεδο. Αυτό αντικατοπτρίζεται κυρίως στην ολοένα και πιο ώριμη τεχνολογία κατασκευής φραγμάτων, στη νέα πρόοδο της τεχνολογίας κατασκευής διχαλωτών σωλήνων υψηλής πίεσης, στον μεγάλο αριθμό επιτυχημένων πρακτικών εκσκαφής και υποστήριξης υπόγειων σπηλαίων υπόγειας παραγωγής ενέργειας υπό πολύπλοκες γεωλογικές συνθήκες, στη συνεχή καινοτομία της τεχνολογίας και του εξοπλισμού κατασκευής κεκλιμένων φρεατίων, στα αξιοσημείωτα επιτεύγματα της μηχανοποιημένης και έξυπνης κατασκευής και στην πρωτοπορία του TBM στην κατασκευή σηράγγων.
4. Ηλεκτρομηχανολογική και μεταλλική δομή
Οι μονάδες αναστρέψιμης αποθήκευσης μεικτής ροής, μονοβάθμιας και κάθετου άξονα, χρησιμοποιούνται γενικά σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια. Όσον αφορά την υδραυλική ανάπτυξη των στροβίλων με αντλιοστάσια, η Κίνα διαθέτει την ικανότητα σχεδιασμού και κατασκευής στροβίλων με διατομή κεφαλής 700m και 400.000 κιλοβάτ ανά μονάδα χωρητικότητας, καθώς και τον σχεδιασμό, την κατασκευή, την εγκατάσταση, τη θέση σε λειτουργία και την παραγωγή πολλών μονάδων αποθήκευσης με διατομή κεφαλής 100-700m και 400.000 κιλοβάτ ή λιγότερο ανά μονάδα χωρητικότητας. Όσον αφορά το ύψος ύδατος του σταθμού παραγωγής ενέργειας, τα ονομαστικά ύψος ύδατος των υπό κατασκευή σταθμών παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια Jilin Dunhua, Guangdong Yangjiang και Zhejiang Changlongshan είναι όλα πάνω από 650m, τα οποία βρίσκονται στην πρώτη γραμμή παγκοσμίως. Το εγκεκριμένο ονομαστικό ύψος ύδατος του σταθμού παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια Zhejiang Tiantai είναι 724m, το οποίο είναι το υψηλότερο ονομαστικό ύψος ύδατος σταθμού παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια στον κόσμο. Η συνολική δυσκολία σχεδιασμού και κατασκευής της μονάδας βρίσκεται στο κορυφαίο επίπεδο παγκοσμίως. Στην ανάπτυξη κινητήρων γεννητριών, οι μεγάλοι κινητήρες γεννητριών των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια που κατασκευάζονται ή βρίσκονται υπό κατασκευή στην Κίνα είναι τριφασικοί, πλήρως αερόψυκτοι, αναστρέψιμοι σύγχρονοι κινητήρες κάθετου άξονα. Υπάρχουν δύο μονάδες του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια Zhejiang Changlongshan με ονομαστική ταχύτητα 600r/min και ονομαστική ισχύ 350.000 kW. Ορισμένες μονάδες του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια Guangdong Yangjiang έχουν τεθεί σε λειτουργία με ονομαστική ταχύτητα 500r/min και ονομαστική ισχύ 400.000 kW. Η συνολική παραγωγική ικανότητα κινητήρων γεννητριών έχει φτάσει στο προηγμένο επίπεδο παγκοσμίως. Επιπλέον, οι ηλεκτρομηχανολογικές και μεταλλικές κατασκευές περιλαμβάνουν επίσης υδραυλικά μηχανήματα, ηλεκτρολογία, έλεγχο και προστασία, μεταλλικές κατασκευές και άλλες πτυχές, οι οποίες δεν θα επαναληφθούν εδώ.
Η κατασκευή εξοπλισμού σταθμών παραγωγής ενέργειας με αντλιοστάσια στην Κίνα αναπτύσσεται ραγδαία προς την κατεύθυνση του υψηλού μανομετρικού ύψους νερού, της μεγάλης χωρητικότητας, της υψηλής αξιοπιστίας, του ευρέος φάσματος, της μεταβλητής ταχύτητας και της τοπικής προσαρμογής.
5, Οικονομικοί δείκτες
Οι συνθήκες κατασκευής και οι εξωτερικές επιπτώσεις ενός έργου αντλησιοταμίευσης, μετά τον προσδιορισμό του σχεδίου σχεδιασμού του έργου, θα αντικατοπτρίζονται τελικά κυρίως σε έναν δείκτη, δηλαδή την στατική επένδυση ανά κιλοβάτ του έργου. Όσο χαμηλότερη είναι η στατική επένδυση ανά κιλοβάτ, τόσο καλύτερη είναι η οικονομία του έργου.
Οι επιμέρους διαφορές στις συνθήκες κατασκευής των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια είναι προφανείς. Η στατική επένδυση ανά κιλοβάτ σχετίζεται στενά με τις συνθήκες κατασκευής και την εγκατεστημένη ισχύ του έργου. Το 2021, η Κίνα ενέκρινε 11 σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με αντλιοστάσια, με μέση στατική επένδυση 5367 γιουάν ανά κιλοβάτ. 14 έργα έχουν ολοκληρώσει την προκαταρκτική μελέτη σκοπιμότητας και η μέση στατική επένδυση ανά κιλοβάτ είναι 5425 γιουάν/κιλοβάτ.
Σύμφωνα με τα προκαταρκτικά στατιστικά στοιχεία, η στατική επένδυση ανά κιλοβάτ μεγάλων έργων αντλησιοταμίευσης που βρίσκονται υπό προκαταρκτική εργασία το 2022 κυμαίνεται γενικά μεταξύ 5.000 και 7.000 γιουάν/κιλοβάτ. Λόγω των διαφορετικών περιφερειακών γεωλογικών συνθηκών, το μέσο επίπεδο στατικής επένδυσης ανά κιλοβάτ ενέργειας αντλησιοταμίευσης σε διαφορετικές περιοχές ποικίλλει σημαντικά. Γενικά, οι συνθήκες κατασκευής των σταθμών παραγωγής ενέργειας στη νότια, ανατολική και κεντρική Κίνα είναι σχετικά καλές και η στατική επένδυση ανά κιλοβάτ είναι σχετικά χαμηλή. Λόγω των κακών μηχανικών γεωλογικών συνθηκών και των κακών συνθηκών των πηγών νερού, το επίπεδο κόστους μονάδας στη βορειοδυτική περιοχή είναι σχετικά υψηλό σε σύγκριση με άλλες περιοχές της Κίνας.
Για τις επενδυτικές αποφάσεις, πρέπει να επικεντρωθούμε στη στατική επένδυση ανά κιλοβάτ του έργου, αλλά δεν μπορούμε να μιλάμε μόνο για το πόσο σημαντική είναι η στατική επένδυση ανά κιλοβάτ, διαφορετικά μπορεί να οδηγήσει τις επιχειρήσεις στην ώθηση να επεκτείνουν τυφλά την κλίμακα. Αυτό αντικατοπτρίζεται κυρίως στις ακόλουθες πτυχές:
Καταρχάς, αυξήστε την εγκατεστημένη ισχύ που προτάθηκε αρχικά στο στάδιο του σχεδιασμού. Θα πρέπει να εξετάσουμε διαλεκτικά αυτήν την κατάσταση. Πάρτε ως παράδειγμα ένα έργο με προγραμματισμένη εγκατεστημένη ισχύ 1,2 εκατομμυρίων κιλοβάτ στην αρχή του σταδίου σχεδιασμού, και η σύνθεση της μονάδας του είναι τέσσερις μονάδες των 300.000 κιλοβάτ. Εάν το εύρος του ύψους του νερού είναι κατάλληλο και με την πρόοδο της τεχνολογίας, οι προϋποθέσεις για την επιλογή 350.000 kW μεμονωμένης μηχανής είναι διαθέσιμες, τότε μετά από ολοκληρωμένη τεχνική και οικονομική σύγκριση, 1,4 εκατομμύρια kW μπορούν να προταθούν ως αντιπροσωπευτικό σχέδιο στο στάδιο της προ-σκοπιμότητας. Ωστόσο, εάν οι αρχικά προγραμματισμένες 4 μονάδες των 300.000 KW θεωρούνται τώρα ότι αυξάνουν κατά 2 μονάδες σε 6 μονάδες των 300.000 KW, δηλαδή, η εγκατεστημένη ισχύς του σταθμού παραγωγής ενέργειας αυξάνεται από 1,2 εκατομμύρια KW σε 1,8 εκατομμύρια KW, τότε πιστεύεται γενικά ότι αυτή η αλλαγή έχει αλλάξει τον λειτουργικό προσανατολισμό του έργου και πρέπει να ληφθούν περαιτέρω υπόψη η συμμόρφωση με τον σχεδιασμό, οι ανάγκες του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, οι συνθήκες κατασκευής του έργου και άλλοι παράγοντες συνολικά. Γενικά, η αύξηση του αριθμού των μονάδων θα πρέπει να εμπίπτει στο πεδίο εφαρμογής της προσαρμογής του σχεδιασμού.
Το δεύτερο είναι η μείωση των ωρών πλήρους αξιοποίησης. Εάν η ενέργεια από αντλιοστάσια συγκριθεί με μια τράπεζα φόρτισης, τότε η εγκατεστημένη χωρητικότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ισχύς εξόδου και οι ώρες πλήρους αξιοποίησης είναι ο χρόνος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί η τράπεζα ισχύος. Για τους σταθμούς παραγωγής ενέργειας από αντλιοστάσια, όταν η αποθηκευμένη ενέργεια είναι η ίδια, οι ώρες πλήρους αξιοποίησης και η εγκατεστημένη χωρητικότητα μπορούν να συγκριθούν διεξοδικά. Προς το παρόν, ανάλογα με τις ανάγκες του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, οι ημερήσιες ρυθμιζόμενες ώρες πλήρους αξιοποίησης της αντλιοστάσιας θεωρούνται 6 ώρες. Εάν οι συνθήκες κατασκευής του σταθμού παραγωγής ενέργειας είναι καλές, είναι σκόπιμο να αυξηθούν κατάλληλα οι ώρες πλήρους αξιοποίησης της μονάδας με χαμηλό κόστος. Με την ίδια στατική επένδυση ανά κιλοβάτ, ο σταθμός παραγωγής ενέργειας με υψηλότερες ώρες πλήρους αξιοποίησης μπορεί να διαδραματίσει μεγαλύτερο ρόλο στο σύστημα. Ωστόσο, υπάρχει η ιδέα ότι η εγκατεστημένη χωρητικότητα θα αυξηθεί σημαντικά (1,2 εκατομμύρια kW → 1,8 εκατομμύρια kW) και οι ώρες αξιοποίησης πλήρους χωρητικότητας θα μειωθούν (6 ώρες → 4 ώρες). Με αυτόν τον τρόπο, αν και η στατική επένδυση ανά κιλοβάτ μπορεί να μειωθεί σημαντικά, για το σύστημα, ο σύντομος χρόνος αξιοποίησης δεν μπορεί να καλύψει τη ζήτηση του συστήματος και ο ρόλος του στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας θα μειωθεί επίσης σημαντικά.
Ώρα δημοσίευσης: 8 Μαρτίου 2023
