Viimastel aastatel on hüdroenergia arendamise tempo pidevalt edenenud ja arenduse keerukus on suurenenud. Hüdroenergia tootmine ei tarbi mineraalset energiat. Hüdroenergia arendamine soodustab kasvuhoonegaaside heitkoguste vähendamist ja ökoloogilise keskkonna kaitsmist ning ressursside kasutamise parandamist ja majanduse ja ühiskonna terviklikke huve. Süsinikuneutraalsuse taustal on hüdroenergia tööstuse arenguväljavaated veel pikka aega head.
Hüdroenergia on üks parimaid energiaallikaid süsinikuneutraalsuse saavutamiseks
Puhta energiaallikana ei tekita hüdroenergia süsinikdioksiidi heitkoguseid ega reostust; taastuvenergiana on hüdroenergia ammendamatu seni, kuni on vett. Praegu seisab Hiina silmitsi olulise süsinikuheite tipptaseme saavutamise ja süsiniku neutraliseerimise vastutusega. Hüdroenergia pole mitte ainult puhas ja heitevaba, vaid ka keskkonnasõbralik ning saab osaleda tipptaseme reguleerimises. Hüdroenergia on üks parimaid energiaallikaid süsinikuneutraalsuse saavutamiseks. Tulevikku vaadates mängib Hiina hüdroenergia jätkuvalt olulist rolli nn topeltsüsiniku eesmärgi saavutamisel.
1. Millega pumpelektrijaamad raha teenivad
Hiina pumpelektrijaamad tarbivad keskmiselt 4 kilovatt-tundi elektrit ja toodavad pärast pumpamist vaid 3 kilovatt-tundi elektrit, mille efektiivsus on vaid 75%.
Pumpelektrijaam pumpab vett, kui elektrivõrgu koormus on madal, muundab elektrienergia vee potentsiaalseks energiaks ja salvestab selle. Kui koormus on suur, vabastab see vett elektri tootmiseks. See on nagu hiiglaslik veest laetav aare.
Pumpamise ja tootmise käigus on kadude teke vältimatu. Keskmiselt tarbib pump-akumulatsioonijaam iga 3 kWh elektrienergia pumpamiseks 4 kWh elektrit, keskmise efektiivsusega umbes 75%.
Siis tekib küsimus: kui palju maksab sellise tohutu „laetava aarde” ehitamine?
Yangjiangi pump-akumulatsioonelektrijaam on Hiina suurim pump-akumulatsioonelektrijaam, millel on suurim üksikvõimsus, suurim netotõusukõrgus ja suurim maetud sügavus. See on varustatud esimese Hiinas iseseisvalt väljatöötatud ja toodetud 400 000 kW pump-akumulatsioonelektrijaamadega, mille tõstekõrgus on 700 meetrit ning mille planeeritud paigaldatud võimsus on 2,4 miljonit kW.
Yangjiangi pumpelektrijaama projekti koguinvesteering on 7,627 miljardit jüaani ja see ehitatakse kahes etapis. Projekteeritud aastane elektrienergia tootmine on 3,6 miljardit kWh ja aastane pumpamisenergia tarbimine on 4,8 miljardit kWh.
Yangi akumulaatorelektrijaam ei ole mitte ainult ökonoomne viis Guangdongi elektrivõrgu hooajalise tippkoormuse lahendamiseks, vaid ka oluline vahend tuumaenergia ja lääne energia kasutamise efektiivsuse ja ohutustaseme parandamiseks, uute energiaallikate arendamiseks ning tuumaenergia ohutu ja stabiilse käitamise toetamiseks. Sellel on oluline ja positiivne tähtsus Guangdongi elektrivõrgu ja võrgusüsteemi stabiilse, ohutu ja ökonoomse käitamise tagamisel ning elektrivõrgu käitamise ohutuse ja töökindluse parandamisel.
Energiakadude probleemi tõttu tarbib pump-elektrijaam palju rohkem elektrit kui elektri tootmine, see tähendab, et energia seisukohast peab pump-elektrijaam raha kaotama.
Pumpelektrijaamade majanduslik kasu ei sõltu aga mitte nende energiatootmisest, vaid sellest, kui oluline on nende roll pinge langetamisel ja orgude täitmisel.
Tipptasemel energiatarbimisega elektri tootmine ja madala energiatarbimisega pumpelektrijaamad võivad vältida paljude soojuselektrijaamade käivitamist ja seiskamist, vältides seeläbi suuri majanduslikke kahjusid soojuselektrijaamade käivitamise ja seiskamise ajal. Pumpelektrijaamal on ka muid funktsioone, näiteks sageduse modulatsioon, faasi modulatsioon ja mustkäivitus.
Pumpelektrijaamade laadimismeetodid on eri piirkondades erinevad. Mõned piirkonnad kasutavad võimsuse renditasu süsteemi ja mõned piirkonnad kaheosalist elektrienergia hinnasüsteemi. Lisaks võimsuse renditasule saab kasumit teenida ka tipptundide oru elektrienergia hinnavahe kaudu.
2. Uued pumpelektrijaamade projektid 2022. aastal
Alates aasta algusest on pidevalt teatatud pump-akumulatsiooniprojektide allkirjastamisest ja alustamisest: 30. jaanuaril kiitis Sise-Mongoolia autonoomse piirkonna energiabüroo heaks Wuhai pump-akumulatsioonijaama projekti, mille investeering on üle 8,6 miljardi jüaani ja installeeritud võimsus 1,2 miljonit kilovatti; 10. veebruaril allkirjastati Wuhanis Xiaofengi jõe pump-akumulatsioonijaama projekt, mille koguinvesteering on 7 miljardit jüaani ja 1,2 miljonit kilovatti, ning see sõlmiti Yilingis, Hubeis; 10. veebruaril allkirjastasid SDIC energiaettevõte ja Hejini linna rahvavalitsus pump-akumulatsioonijaamade projektide investeerimiskoostöölepingu, mille eesmärk on arendada 1,2 miljoni kilovatise võimsusega pump-akumulatsiooniprojekte; 14. veebruaril toimus Luotianis, Hubeis Hubei Pingyuani pump-akumulatsioonijaama avamistseremoonia, mille installeeritud koguvõimsus on 1,4 miljonit kilovatti.
Mittetäieliku statistika kohaselt on alates 2021. aastast enam kui 100 miljoni kilovati ulatuses pumpelektrijaamade projekte oluliselt edasi arendatud. Nende hulgas on State Grid ja China Southern Power Grid ületanud 24,7 miljoni kilovati piiri, saades pumpelektrijaamade ehituse peamiseks jõuks.
Praegu on pumpelektrijaamadest saanud 14. viisaastakuplaani perioodil kahe suure elektrivõrguettevõtte paigutuse üks võtmevaldkondi. Hiinas kasutusele võetud pumpelektrijaamadest moodustavad peamised aktsiad State Grid Corporationi all olev State Grid Xinyuan ja South Grid Corporationi alluv South Grid tippude vähendamise ja sagedusmodulatsiooni ettevõte.
Eelmise aasta septembris teatas Riikliku Elektrivõrgu direktor Xin Baoan avalikult, et Riiklik Elektrivõrk kavatseb järgmise viie aasta jooksul investeerida elektrivõrgu ümberkujundamise ja ajakohastamise edendamisse kuni 350 miljardit USA dollarit (umbes 2 triljonit jüaani). 2030. aastaks suurendatakse Hiinas pumpelektrijaamade paigaldatud võimsust praegusest 23,41 miljonist kilovatist 100 miljoni kilovatini.
Eelmise aasta oktoobris teatas China Southern Power Grid Corporationi esimees ja partei juhtrühma sekretär Meng Zhenping viie lõunaprovintsi ja -piirkonna pumpelektrijaamade ehitamise mobilisatsioonikoosolekul, et pumpelektrijaamade ehitust kiirendatakse. Järgmise 10 aasta jooksul valmib ja võetakse kasutusele 21 miljoni kilovati võimsusega pumpelektrijaamu. Samal ajal alustatakse 15 miljoni kilovati võimsusega pumpelektrijaamade ehitamist, mis on plaanis kasutusele võtta 16. viisaastakuplaani perioodil. Investeeringute kogumaht on umbes 200 miljardit jüaani, mis suudaks rahuldada umbes 250 miljoni kilovati uue energia kättesaadavuse ja tarbimise viies lõunaprovintsis ja -piirkonnas.
Samal ajal kui kaks suurt elektrivõrguettevõtet aktiivselt suurejoonelist plaani joonistasid, reorganiseerisid nad oma pumpelektrijaamade varasid.
Eelmise aasta novembris andis Hiina State Grid Corporation kõik 51,54% State Grid Xinyuan Holding Co., Ltd. aktsiatest tasuta üle State Grid Xinyuan Group Co., Ltd.-le ja integreeris selle pumpelektrijaamade varad. Tulevikus saab State Grid Xinyuan Group Co., Ltd.-st State Gridi pumpelektrijaamade äri platvormettevõte.
15. veebruaril teatas peamiselt hüdroenergia tootmisega tegelev Yunnan Wenshan Electric Power oma plaanist osta varade asendamise ja aktsiate emiteerimise teel 100% China Southern Power Grid Peak Shaving and Frequency Modulation Power Generation Co., Ltd. aktsiatest. Eelmise teadaande kohaselt saab Wenshan Powerist China Southern Power Gridi pumpelektrijaamade äri börsil noteeritud ettevõtte platvorm.
„Pumppelektrijaamad on praegu tunnustatud kui maailma kõige küpsem, usaldusväärsem, puhtam ja ökonoomsem energiasalvestusviis. See suudab pakkuda ka elektrisüsteemile vajalikku inertsimomenti ja tagada süsteemi stabiilse töö. See on oluline tugi uuele elektrisüsteemile, mille põhienergiaks on uus energia. Võrreldes teiste olemasolevate tippkoormuse vähendamise ja energia salvestamise meetmetega on sellel suuremad terviklikud eelised,“ tõi Sinohydro peainsener Peng CAIDE välja.
Ilmselgelt on parim viis elektrivõrgu uue energia vastuvõtuvõime parandamiseks ehitada pump- või elektrokeemiline energiasalvestus. Tehnilisest vaatenurgast on aga praeguses elektrivõrgus kõige ökonoomsem ja tõhusam energia salvestamise viis pump-elektrijaam. See on ka praeguse rahvusvahelise üldsuse üksmeel.
Reporter sai teada, et praegu on Hiinas pumpamis- ja salvestusseadmete projekteerimine ja tootmine põhimõtteliselt lokaliseerunud ning tehnoloogia on küps. Tulevased investeerimiskulud peaksid jääma umbes 6500 jüaani/kW juurde. Kuigi söeküttel töötava energia paindliku ümberkujundamise tippvõimsuse kilovati hind võib olla vaid 500–1500 jüaani, on söeküttel töötava energia paindliku ümberkujundamise abil saavutatav tippvõimsus kilovati kohta vaid umbes 20%. See tähendab, et söeküttel töötava energia paindlik ümberkujundamine peab saavutama tippvõimsuse 1 kW ja tegelik investeering on umbes 2500–7500 jüaani.
„Keskpikas ja pikas perspektiivis on pumpelektrijaam kõige ökonoomsem energiasalvestustehnoloogia. Pumpelektrijaam on paindlik energiaallikas, mis vastab uue elektrisüsteemi vajadustele ja on ökonoomsem,“ rõhutasid mõned valdkonna inimesed reporterile.
Investeeringute järkjärgulise suurenemise, pidevate tehnoloogiliste läbimurrete ja projektide kiirendatud elluviimisega kaasneb pumpelektrijaamade tööstusele hüppeline areng.
Eelmise aasta septembris avaldas Riiklik Energiaamet pumpelektrijaamade keskpika ja pikaajalise arengukava (2021–2035) (edaspidi kava), milles tehti ettepanek, et 2025. aastaks kahekordistub kasutusele võetud pumpelektrijaamade koguvõimsus võrreldes 13. viisaastakuplaaniga, ulatudes üle 62 miljoni kilovati; 2030. aastaks kahekordistub kasutusele võetud pumpelektrijaamade koguvõimsus võrreldes 14. viisaastakuplaaniga, ulatudes umbes 120 miljoni kilovatini.
Uue elektrisüsteemi ehituse olulise osana on oodata, et pumpelektrijaamade, mis on energia salvestamise allüksus, ehituse edenemine võib oodatust kiiremini edeneda.
„14. viisaastakuplaani“ perioodil ulatub pumpelektrijaamade aastane uus paigaldatud võimsus umbes 6 miljoni kilovatini ja „15. viisaastakuplaani“ perioodil suureneb see veelgi 12 miljoni kilovatini. Varasemate andmete kohaselt on pumpelektrijaamade aastane uus paigaldatud võimsus vaid umbes 2 miljonit kilovatti. Keskmise investeerimismahuga 5000 jüaani kilovati kohta lähtudes ulatub aastane uute investeeringute maht „14. viisaastakuplaani“ ja „15. viisaastakuplaani“ perioodil vastavalt umbes 20 miljardi jüaani ja 50 miljardi jüaanini.
Kavas mainitud „tavapäraste hüdroelektrijaamade pumpelektrijaamadeks ümberkujundamine“ on samuti väga oluline. Tavapärastest hüdroelektrijaamadest ümber ehitatud hübriid-pumpelektrijaamadel on sageli madalad tegevuskulud ja ilmsed eelised uute energiatarbijate ja uute elektrisüsteemide ehitamisel, millele tuleks tähelepanu pöörata.
Postituse aeg: 15. august 2022
