Mul on sõber, kes on oma parimas eas ja väga terve. Kuigi ma pole sinust mitu päeva midagi kuulnud, loodetavasti läheb kõik hästi. Kohtusin temaga täna juhuslikult, aga ta nägi väga kurnatud välja. Ma ei saanud jätta tema pärast muretsemata. Läksin edasi, et üksikasju küsida.
Ta ohkas ja ütles aeglaselt: „Mul on hiljuti üks tüdrukusse armunud.“ Võib öelda, et „ilusad naeratused ja ilusad silmad“ liigutavad mu südant. Kodused vanemad on aga endiselt klassis ja kahtlevad, seega pole neid juba ammu tööle võetud. „Mu vöö läheb laiemaks ja ma ei kahetse seda ning ma kõhnen Iraagi pärast ära“, mis tekitab minus täna sellise tunde. Ma tean alati, et sul on palju teadmisi. Nüüd, kui teil on täna määratud kohtuda, tahaksin paluda sul personali aidata. Kui saatus on looduse poolt määratud, siis kuna kuus riitust on täidetud, abielluvad kaks perekonnanime ja sõlmivad ühes majas lepingu. Hea suhe ei lõpe kunagi, sobitades sama nimega. Valge pea lubadusega kirjuta Hongjianile, et punaste lehtede liit saaks mandariinipuusse jäädvustatud. Kui on mingeid lahkarvamusi, peaksime ka „lahendama kaebuse ja vabastama sõlme, rääkimata teineteise vihkamisest; üks lahkub ja teine andestab ning mõlemad on õnnelikud“. Muide, sellel tüdrukul on topeltnimi vee pumpamiseks ja topeltnimi energia salvestamiseks.
Pärast selle kuulamist ei ole ma üldse vihane. On selge, et teie juht palus teil hinnata pump-elektrijaama investeerimisväärtust, aga te ütlesite, et see on nii värske ja viimistletud. „Hea abielu ja hea paari loob loodus.“ Ma ei oska tunnete kohta midagi öelda. Aga mis puutub pump-elektrijaamadesse, siis küsisin just ühelt kõrgemalt töötajalt „viiemõõtmelise integratsiooni“ hindamissüsteemi kohta pärast enam kui 100 pump-elektrijaama ehituspraktikat. Need on geograafiline asukoht, ehitustingimused, välised tingimused, projekteerimisprojekt ja majanduslikud näitajad. Kui soovite, siis lihtsalt kuulake mind.
1. Geograafiline asukoht
Kinnisvaramaailmas on vana ütlus, et „asukoht, asukoht, asukoht” on ikka „asukoht, asukoht või asukoht”. See kuulus Wall Streeti ütlus levis laialdaselt pärast seda, kui Li Ka-shing seda tsiteeris.
Pumpelektrijaamade projektide põhjalikul hindamisel on geograafiline asukoht samuti esikohal. Pumpelektrijaamade funktsionaalne orientatsioon teenib peamiselt elektrivõrku või suurte uute energiabaaside arendamist. Seetõttu on pumpelektrijaama geograafiline asukoht peamiselt kahes punktis: üks on koormuskeskuse lähedal ja teine uue energiabaasi lähedal.
Praegu asub enamik Hiinas ehitatud või ehitamisel olevaid pumpelektrijaamu elektrivõrgu koormuskeskuses, kus nad asuvad. Näiteks Guangzhou pumpelektrijaam (2,4 miljonit kilovatti) asub Guangzhoust 90 kilomeetri kaugusel, Mingi haudade pumpelektrijaam (0,8 miljonit kilovatti) asub Pekingist 40 kilomeetri kaugusel, Tianhuangpingi pumpelektrijaam (1,8 miljonit kilovatti) asub Hangzhoust 57 kilomeetri kaugusel ja Shenzheni pumpelektrijaam (1,2 miljonit kilovatti) asub Shenzheni linnaosas.
Lisaks, et rahuldada uue energia kiire arengu vajadusi, mis on seotud vee- ja maastiku integreeritud arendamise ning uue energiabaasi arendamisega kõrbes ja Gobi kõrbes, saab uue energiabaasi lähedale planeerida ka uue partii pumpelektrijaamu. Näiteks praegu Xinjiangi, Gansu, Shaanxi, Sise-Mongoolia, Shanxi ja teistesse kohtadesse kavandatud pumpelektrijaamad on lisaks kohaliku elektrivõrgu vajaduste rahuldamisele mõeldud peamiselt uute energiabaasi teenuste jaoks.
Seega on pump-akumulatsioonijaama põhjaliku hindamise esimene punkt näha, kus see esmakordselt sündis. Üldiselt peaks pump-akumulatsioon järgima detsentraliseeritud jaotuse põhimõtet, keskendudes jaotusele võrgu koormuskeskuse ja uue energia kontsentratsiooni piirkonna lähedal. Lisaks tuleks pump-akumulatsioonijaamadeta piirkondades eelistada ka heade ressursitingimuste olemasolu.
2. Ehitustingimused
1. Topograafilised tingimused
Topograafiliste tingimuste analüüs hõlmab peamiselt veesammast, kauguse ja kõrguse suhet ning ülemiste ja alumiste reservuaaride looduslikku efektiivset salvestusmahtu. Pump-elektrijaamades salvestatud energia on sisuliselt vee gravitatsiooniline potentsiaalne energia, mis on võrdne kõrguste vahe ja reservuaaris oleva vee gravitatsiooni korrutisega. Seega sama energia salvestamiseks tuleb kas suurendada ülemiste ja alumiste reservuaaride kõrguste vahet või suurendada ülemiste ja alumiste reservuaaride reguleeritud salvestusmahtu.
Kui tingimused on täidetud, on sobivam suurem kõrguste vahe ülemise ja alumise reservuaari vahel, mis võib vähendada ülemise ja alumise reservuaari suurust ning seadme ja elektromehaaniliste seadmete suurust ning vähendada projekti investeeringut. Praeguse pump-akumulatsiooniseadmete tootmistaseme kohaselt põhjustab liiga suur kõrguste vahe aga ka seadmete tootmisel suuremaid raskusi, seega mida suurem, seda parem. Insenerikogemuse kohaselt on üldine langus 400–700 m. Näiteks Ming Tombsi pump-akumulatsioonijaama nimikõrgus on 430 m; Xianju pump-akumulatsioonijaama nimikõrgus on 447 m; Tianchi pump-akumulatsioonijaama nimikõrgus on 510 m; Tianhuangpingi pump-akumulatsioonijaama nimikõrgus on 526 m; Xilongchi pump-akumulatsioonijaama nimikõrgus on 640 m; Dunhua pump-akumulatsioonijaama nimikõrgus on 655 m. Praegu on Changlongshani pump-elektrijaamal Hiinas ehitatud pump-elektrijaamdest kõrgeim kasutuskõrgus, 710 m; ehitatavatest pump-elektrijaamadest on kõrgeim kasutuskõrgus Tiantai pump-elektrijaamal, mille nimikõrgus on 724 m.
Ruumi ja sügavuse suhe on ülemise ja alumise reservuaari horisontaalse kauguse ja kõrguste erinevuse suhe. Üldiselt on sobiv see olla väiksem, mis võib vähendada veetranspordisüsteemi insenermahtu ja säästa insenerinvesteeringuid. Insenerikogemuse kohaselt võib aga liiga väike vahe ja kõrguse suhe kergesti põhjustada probleeme, näiteks insenerpaigutuses ning kõrgete ja järskude nõlvade korral, seega on üldiselt sobiv, kui vahe ja kõrguse suhe on vahemikus 2 kuni 10. Näiteks Changlongshani pump-akumulatsioonijaama vahe ja kõrguse suhe on 3,1; Huizhou pump-akumulatsioonijaama vahe ja kõrguse suhe on 8,3.
Kui ülemise ja alumise veehoidla basseini maastik on suhteliselt avatud, võib energia salvestamise vajadus tekkida veehoidla basseini väikesel alal. Vastasel juhul on vaja veehoidla basseini pinda laiendada või reservuaari mahtu kohandada laiendamise ja kaevandamise teel ning suurendada maakasutust ja insenertehnilist mahtu. Pumpelektrijaamade puhul, mille paigaldatud võimsus on 1,2 miljonit kilovatti ja täiskasutusaeg 6 tundi, vajab elektritootmise reguleerimiseks vajalik salvestusmaht vastavalt umbes 8 miljonit m3, 7 miljonit m3 ja 6 miljonit m3, kui veesammas on 400 m, 500 m ja 600 m. Selle põhjal on vaja arvestada ka surnud salvestusmahtu, veekadude reservmahtu ja muid tegureid, et lõplikult määrata veehoidla kogumaht. Veehoidla mahutavuse nõuete täitmiseks tuleb see moodustada veehoidlasse tammi rajamise või kaevamise laiendamise teel koos loodusliku maastikuga.
Lisaks on ülemise veehoidla valgala üldiselt väike ja projekti üleujutuste ohjeldamist saab lahendada tammi kõrguse sobiva suurendamisega. Seetõttu on ülemise veehoidla basseini väljavoolu kitsas org ideaalne koht tammi ehitamiseks, mis võib oluliselt vähendada tammi täitmise hulka.
2. Geoloogilised tingimused
Ainult rohelised mäed on nagu müürid, kui nad osutavad Kuuele dünastiale.
——Yuan Sadurah
Geoloogilised tingimused hõlmavad peamiselt piirkondlikku struktuurilist stabiilsust, ülemise ja alumise reservuaari ning nende ühenduskohtade insenergeoloogilisi tingimusi, vee ülekande- ja elektritootmissüsteemi insenergeoloogilisi tingimusi ning looduslikke ehitusmaterjale.
Pump-elektrijaama tugi- ja väljalaskekonstruktsioonid peaksid vältima aktiivseid rikkeid ning reservuaari piirkonnas ei tohiks esineda suuri maalihkeid, varinguid, prahivooge ega muid ebasoodsaid geoloogilisi nähtusi. Maa-aluste elektrijaama koobastes tuleks vältida nõrku või purunenud kivimmassiive. Kui neid tingimusi ei ole võimalik insener-tehniliste lahendustega vältida, piiravad geoloogilised tingimused pump-elektrijaama ehitamist.
Isegi kui pump-elektrijaam väldib ülaltoodud piiranguid, mõjutavad geoloogilised tingimused projekti maksumust oluliselt. Üldiselt, mida haruldasem on projektipiirkonnas maavärin ja mida kõvem on kivim, seda soodsam on pump-elektrijaama ehituskulude vähendamine.
Pumpelektrijaama hoonete omaduste ja tööomaduste põhjal saab peamised insenergeoloogilised probleemid kokku võtta järgmiselt:
(1) Võrreldes tavapäraste elektrijaamadega on pump-akumulatsioonijaamade puhul jaama asukoha ja reservuaari asukoha võrdlemiseks ja valikuks rohkem ruumi. Halbade geoloogiliste tingimuste või keerulise insenertehnilise töötlemisega alad saab jaama asukoha uuringu ja jaama planeerimise etapis tehtavate geoloogiliste tööde abil välja sõeluda. Geoloogilise uuringu roll on selles etapis eriti oluline.
Maailma imed ja imed peituvad aga tihti ohus ja kauguses ning mis on inimeste seas kõige haruldasem, seega on igaühel, kellel on tahe, võimatu seda saavutada.
——Songi dünastia, Wang Anshi
Anhui provintsis asuva Shitai pumpelektrijaama ülemise tammi asukoha uuring
(2) Seal on palju maa-aluseid insenerikoopaid, pikki kõrgsurvetunneli lõike, suurt sisemist veesurvet, sügavat matmist ja suurt ulatust. On vaja täielikult tõestada ümbritseva kivimi stabiilsust ning määrata kindlaks kaevamismeetod, toe ja voodri tüüp, ümbritseva kivimi tunneli ulatus ja sügavus.
(3) Pumbaga akumulatsioonimahuti mahutavus on üldiselt väike ja pumpamiskulud on tööperioodil suured, seega tuleb ülemise reservuaari lekke hulka rangelt kontrollida. Ülemine reservuaar asub enamasti mäe tipus ja selle ümber on üldiselt madalad külgnevad orud. Märkimisväärne arv jaamu on valitud negatiivse karstipinnasega piirkondadesse, et ära kasutada soodsat maastikku. Reservuaari külgnevate orgudega lekke ja karstilekke probleemid on suhteliselt levinud ning neile tuleb tähelepanu pöörata ja ehituskvaliteeti tuleks hästi kontrollida.
(4) Pumpelektrijaama reservuaari basseinis tammi täitmiseks kasutatavate materjalide jaotus on materjaliallika kasutusmäära määramisel võtmetegur. Kui reservuaari basseini kaevanduspiirkonnas surnud veetaseme kohal kasutatavate materjalide varud vastavad napilt tammi täitmise nõuetele ja pinnapealset eemaldamismaterjali ei ole, saavutatakse materjaliallika kaevandamise ja täitmise ideaalne tasakaal. Kui pinnapealne eemaldamismaterjal on paks, saab tammil eemaldamismaterjali kasutamise probleemi lahendada tammimaterjali jagamisega. Seetõttu on väga oluline luua ülemise ja alumise reservuaari suhteliselt täpne geoloogiline mudel, kasutades tõhusaid uurimismeetodeid reservuaari basseini kaevandamise ja täitmise tasakaalu kavandamiseks.
(5) Veehoidla töötamise ajal on veetaseme järsk tõus ja langus sagedased ja suured ning pumpelektrijaama töörežiimil on suur mõju veehoidla kaldanõlva stabiilsusele, mis seab veehoidla kaldanõlva geoloogilistele tingimustele kõrgemad nõuded. Kui stabiilsuse ohutusteguri nõuded ei ole täidetud, on vaja kaevandustööde kalde suhet aeglustada või tugitugevust suurendada, mis toob kaasa suuremad insenerikulud.
(6) Pumpelektrijaama kogu imbumisvastase reservuaari basseini vundamendil on kõrged deformatsiooni-, drenaaži- ja ühtlusnõuded, eriti kogu imbumisvastase reservuaari basseini vundamendi puhul karstialadel, karsti kokkuvarisemine reservuaari põhjas, vundamendi ebaühtlane deformatsioon, karstivee tagasitõmbumine, karsti negatiivne rõhk, karsti süvendi katendi kokkuvarisemine ja muud probleemid vajavad piisavalt tähelepanu.
(7) Pumpelektrijaama suure kõrguste vahe tõttu on pöördüksusel turbiini läbiva sette sisalduse kontrollimiseks kõrgemad nõuded. Tähelepanu tuleb pöörata sisse- ja väljavoolu nõlva tagumise serva ääres asuva kraavi tahke allika kaitsele ja drenaažitöötlusele ning üleujutusperioodi sette ladustamisele.
(8) Pumpelektrijaamad ei moodusta kõrgeid tamme ega suuri reservuaare. Enamiku ülemiste ja alumiste reservuaaride tammi kõrgus ja käsitsi kaevatud nõlvad ei ületa 150 m. Tammi vundamendi ja kõrgete nõlvade insenergeoloogilised probleemid on vähem keerulised kui tavapäraste elektrijaamade kõrgete tammide ja suurte reservuaaride puhul.
3. Lao moodustamise tingimused
Ülemise ja alumise veehoidla maastikutingimused peaksid olema paisutamiseks sobivad. Üldiselt eeldatakse umbes 400–500 m kasutuskõrgust, mis põhineb 1,2 miljoni kilovati suurusel paigaldatud võimsusel ja 6-tunnisel täisvõimsusel elektri tootmisel. See tähendab, et ülemise ja alumise pump-akumulatsioonijaama reguleeritud mahutavus on umbes 6–8 miljonit m3. Mõnel pump-akumulatsioonijaamal on loomulik "kõht". Tammi abil on reservuaari mahtu lihtne moodustada. Sellisel juhul saab seda tammi abil tõkestada. Mõnel pump-akumulatsioonijaamal on aga väike looduslik mahutavus ja mahutavuse loomiseks tuleb see välja kaevata. See toob kaasa kaks probleemi: esiteks on suhteliselt kõrged arenduskulud, teiseks on vaja mahutavust suurtes kogustes kaevata ja elektrijaama energiasalvestusvõimsus ei tohiks olla liiga suur.
Lisaks mahutavuse nõuetele peaks pump-akumulatsioonireservuaari projekt arvestama ka reservuaari imbumise vältimise, pinnase ja kivimi kaevamise ja täitmise tasakaalu, tammi tüübi valiku jms-ga ning määrama projekteerimisskeemi põhjaliku tehnilise ja majandusliku võrdluse abil. Üldiselt on reservuaari tekkimise tingimused suhteliselt head, kui reservuaari saab moodustada tammi ehitamise teel ja kasutatakse lokaalset imbumise vältimist (vt joonis 2.3-1); kui "bassein" moodustatakse suure kaevamise käigus ja kasutatakse kogu basseini imbumise tõkestamise tüüpi, on reservuaari tekkimise tingimused suhteliselt üldised (vt joonis 2.3-2 ja 2.3-3).
Näiteks Guangzhou pump-elektrijaama puhul, kus on head reservuaaride tekketingimused, on ülemise ja alumise reservuaari tekketingimused suhteliselt head ning reservuaari saab moodustada tammi ehitamise teel, ülemise reservuaari mahutavusega 24,08 miljonit m3 ja alumise reservuaari mahutavusega 23,42 miljonit m3.
Lisaks on näitena toodud Tianhuangpingi pump-elektrijaam. Ülemine reservuaar asub Daxi jõe vasakul kaldal asuva harukraavi kurnava lätte süvendis, mida ümbritsevad peatamm, neli abitammi, sisse- ja väljalaskeava ning reservuaari ümbritsevad mäed. Peatamm asub reservuaari lõunaotsas asuvas süvendis ja abitamm neljas läbipääsus idas, põhjas, läänes ja edelas. Säilitamistingimused on keskmised, kogumahutavusega 9,12 miljonit m3.
4. Veeallika tingimused
Pumpelektrijaamad erinevad tavapärastest hüdroelektrijaamadest selle poolest, et ülemise ja alumise reservuaari vahel valatakse edasi-tagasi selget vett. Vee pumpamisel valatakse vesi alumisest reservuaarist ülemisse reservuaari ja elektri tootmisel langetatakse vesi ülemisest reservuaarist alumisse. Seetõttu on pumpelektrijaama veevarustusprobleem peamiselt esialgse veevaru rahuldamine, st vee esmalt reservuaaris hoidmine ja seejärel igapäevase töö käigus aurustumise ja lekete tõttu vähenenud veemahu täiendamine. Pumbaelektrijaama maht on üldiselt umbes 10 miljonit m3 ja veevarustuse nõuded ei ole suured. Suure sademete hulga ja tiheda jõevõrguga piirkondades ei ole veevarustuse tingimused pumpelektrijaamade ehitamise piiravaks tinguseks. Suhteliselt kuivades piirkondades, näiteks loodeosas, on veevarustuse seisukord muutunud oluliseks piiravaks teguriks. Mõnes kohas on pumpelektrijaamade ehitamiseks sobivad topograafilised ja geoloogilised tingimused, kuid kümnete kilomeetrite ulatuses ei pruugi olla veehoidmiseks vajalikku veevarustust.
3. Välised tingimused
Immigratsiooni- ja keskkonnaküsimuste olemus seisneb avalike ressursside hõivamise ja hüvitamise küsimuses. See on protsess, millest võidavad nii kõik kui ka mitu osapoolt.
1. Maa omandamine ja ümberasustamine ehituseks
Pumpelektrijaama ehitamiseks maa omandamise ulatus hõlmab ülemist ja alumist reservuaari üleujutusala ning hüdroelektrijaama ehitusala. Kuigi pumpelektrijaamas on kaks reservuaari, on ehituseks maa omandamise ulatus sageli palju väiksem kui tavapäraste hüdroelektrijaamade puhul, kuna reservuaarid on suhteliselt väikesed ja mõned neist kasutavad looduslikke järvi või olemasolevaid reservuaare. Kuna enamik reservuaaribasseine on välja kaevatud, hõlmab hüdroelektrijaama ehitusala sageli ka reservuaari üleujutusala. Seega on hüdroelektrijaama ehitusala osakaal projekti ehituse maa omandamise ulatuses palju suurem kui tavapärase hüdroelektrijaama ehitusala.
Veehoidla üleujutusala hõlmab peamiselt veehoidla tavapärasest basseini tasemest madalamat üleujutusala, samuti üleujutusvee tagasivooluala ja veehoidla mõjutatud ala.
Hüdroprojekti ehitusala hõlmab peamiselt hüdroprojekti hooneid ja projekti alalist haldusala. Rummu projekti ehitusala määratakse vastavalt iga krundi otstarbele ajutiseks ja alaliseks alaks. Ajutist maad saab pärast kasutamist taastada selle algsele otstarbele.
Ehitusmaa omandamise ulatus on kindlaks määratud ning oluliseks järeltegevuseks on ehitusmaa omandamise füüsiliste näitajate uurimine, et „tundma iseennast ja tundma teist“. Peamiselt uuritakse ehitusmaa omandamise ulatusse kuuluvate elanike, maa, hoonete, rajatiste, kultuurimälestiste ja ajalooliste paikade, maavarade leiukohtade jms hulka, kvaliteeti, omandiõigust ja muid omadusi.
Otsuste tegemisel on peamiseks mureks see, kas ehitusmaa omandamine hõlmab olulisi tundlikke tegureid, nagu püsiva põhipõllumaa ulatus ja kogus, esmaklassiline avalik hoolekandemets, olulised külad ja linnad, olulised kultuurimälestised ja ajaloolised paigad ning maavarade leiukohad.
2. Ökoloogiline keskkonnakaitse
Pumpelektrijaamade ehitamisel tuleb järgida põhimõtet „ökoloogiline prioriteet ja roheline areng”.
Keskkonnatundlike alade vältimine on projekti teostatavuse oluline eeltingimus. Keskkonnatundlike alade all peetakse silmas igasuguseid seadusega kehtestatud kaitsealasid igal tasandil ja alasid, mis on ehitusprojekti keskkonnamõju suhtes eriti tundlikud. Asukoha valikul tuleks kõigepealt läbi vaadata ja vältida keskkonnatundlikke alasid, sealhulgas peamiselt ökoloogilise kaitse punaseid jooni, rahvusparke, looduskaitsealasid, maalilisi paiku, maailma kultuuri- ja looduspärandi objekte, joogiveeallikate kaitsealasid, metsaparke, geoloogilisi parke, märgalasid, vee-iduplasma ressursside kaitsevööndit jne. Lisaks on vaja analüüsida ka asukoha vastavust ja koordineerimist asjakohaste planeeringutega, nagu maa-ala, linna- ja maapiirkondade ehitus ning „kolm joont ja üks üksikjoon“.
Keskkonnakaitsemeetmed on olulised keskkonnamõju vähendamise meetmed. Kui projekt ei hõlma keskkonnatundlikke alasid, on see keskkonnakaitse seisukohast põhimõtteliselt teostatav, kuid projekti ehitamine avaldab paratamatult teatud mõju vee-, gaasi-, heli- ja ökoloogilisele keskkonnale ning kahjulike mõjude kõrvaldamiseks või leevendamiseks tuleb võtta rida sihipäraseid meetmeid, näiteks tootmisreovee ja olmereovee puhastamine ning ökoloogilise vooluhulga ärajuhtimine.
Haljastus on oluline viis pumpamise ja akumuleerimise kvaliteetse arendamise saavutamiseks. Pumpamis- ja akumuleerimiselektrijaamad asuvad üldiselt mägistes ja künklikes piirkondades, kus on hea ökoloogiline keskkond. Pärast projekti valmimist moodustatakse kaks reservuaari. Pärast ökoloogilist taastamist ja haljastuse rajamist saab need lisada maalilistesse kohtadesse või turismiatraktsioonidesse, et saavutada elektrijaama ja keskkonna harmooniline areng. Rakendatakse kontseptsiooni „roheline vesi ja rohelised mäed on kuldsed mäed ja hõbedased mäed“. Näiteks on Zhejiangi Changlongshani pump-akumuleerimiselektrijaam lisatud Tianhuangpingi provintsi maalilise koha – Jiangnan Tianchi – põhimaastikulisse kohta ja Qujiangi pump-akumuleerimiselektrijaam on lisatud Lankeshani-Wuxijiangi provintsi maalilise koha kolmanda taseme kaitsevööndisse.
4. Inseneriprojekteerimine
Pumpelektrijaama projekteerimine hõlmab peamiselt projekti ulatust, hüdraulilisi konstruktsioone, ehitusorganisatsiooni projekteerimist, elektromehaanilisi ja metallkonstruktsioone jne.
1. Projekti ulatus
Pumpelektrijaama tehniline skaala hõlmab peamiselt paigaldatud võimsust, pidevate täistundide arvu, reservuaari peamist iseloomulikku veetaset ja muid parameetreid.
Pumpelektrijaama paigaldatud võimsuse ja pidevate täistundide arvu valikul tuleks arvestada nii vajadust kui ka võimalust. Vajadus viitab elektrisüsteemi nõudlusele ja võib viidata ka elektrijaama enda ehitustingimustele. Üldmeetod põhineb pumpelektrijaamade erinevate elektrisüsteemide funktsionaalse paigutuse analüüsil ja elektrisüsteemi pidevate täistundide arvu nõuetele, et koostada mõistlik paigaldatud võimsuse plaan ja pidevate täistundide arv ning valida paigaldatud võimsus ja pidevate täistundide arv elektrienergia tootmise simulatsiooni ja põhjaliku tehnilise ja majandusliku võrdluse abil.
Praktikas on lihtne meetod paigaldatud võimsuse ja täiskasutustundide esialgseks planeerimiseks kõigepealt määrata seadme võimsus veesamba vahemiku järgi ja seejärel määrata kogu paigaldatud võimsus ja täiskasutustundide arv vastavalt pumpelektrijaama looduslikule salvestusenergiale. Praegu on 300 m–500 m veetaseme languse vahemikus 300 000 kilovatti nimivõimsusega seadme projekteerimis- ja tootmistehnoloogia küps, stabiilsed töötingimused on head ja inseneripraktika kogemused on rikkalikud (seetõttu on enamiku ehitatavate pumpelektrijaamade paigaldatud võimsus üldiselt paarisarv 300 000 kilovatti, võttes arvesse detsentraliseeritud paigutuse nõudeid, ja lõpuks on enamik 1,2 miljonit kilovatti). Pärast seadme võimsuse esialgset valimist analüüsitakse pumpelektrijaama looduslikku energiasalvestust ülemise ja alumise reservuaari topograafiliste ja geoloogiliste tingimuste ning elektri tootmise ja pumpamise tingimuste rõhukadude põhjal. Näiteks esialgse analüüsi põhjal, kui pumpelektrijaama ülemise ja alumise reservuaari vaheline keskmine veetaseme langus on umbes 450 m, on asjakohane valida 300 000 kilovatti ühikuvõimsust; ülemise ja alumise reservuaari looduslik salvestusenergia on umbes 6,6 miljonit kilovatt-tundi, seega võib kaaluda nelja ühikut, st kogu paigaldatud võimsus on 1,2 miljonit kilovatti; koos elektrisüsteemi nõudlusega ulatub reservuaari mõningase laiendamise ja kaevamise järel looduslike tingimuste põhjal kogu energiasalvestus 7,2 miljoni kilovatt-tunnini, mis vastab 6-tunnisele pidevale täisvõimsusele elektri tootmisel.
Veehoidla iseloomulik veetase hõlmab peamiselt normaalset veetaset, surnud veetaset ja üleujutusvee taset. Üldiselt valitakse nende veehoidlate iseloomulik veetase pärast pidevate täistundide arvu ja paigaldatud võimsuse valimist.
2. Hüdraulilised ehitised
Meie ees on voolav jõgi ja meie taga on säravad tuled. Nii see meie elu ongi, võitleme ja edasi jookseme.
——Veekaitse ehitajate laul
Pumpelektrijaama hüdraulilised konstruktsioonid hõlmavad üldiselt ülemist reservuaari, alumist reservuaari, veetranspordisüsteemi, maa-alust elektrijaama ja lülitusjaama. Ülemise ja alumise veehoidla projekteerimise põhieesmärk on saavutada suur mahutavus minimaalsete insenerikuludega. Enamik ülemisi reservuaare ehitatakse kaevamise ja tammide kombinatsiooni abil ning enamik neist on kivitäite tammid. Sõltuvalt geoloogilistest tingimustest saab pumpelektrijaama lekke lahendada kogu reservuaari imbumise tõkestamise ja reservuaari ümbritseva kardina imbumise tõkestamise abil. Imbumise tõkestamise materjalideks võivad olla asfaltbetoonist esiplaat, geomembraan, savikate jne.
Pumpelektrijaama skemaatiline diagramm
Kui pumpelektrijaama reservuaari jaoks tuleb rakendada kogu reservuaari basseini lekketõket, tuleks tammi lekketõkke vormi ja reservuaari basseini lekketõkke vormi käsitleda tervikuna, et vältida või vähendada võimalikult palju erinevate lekketõkkestruktuuride ühist töötlemist ja parandada töökindlust. Reservuaari põhjas oleva lekke vältimiseks tuleks kasutada kogu reservuaari basseini koos suure tagasitäitega. Reservuaari põhjas olev lekketõkkestruktuur peab sobima suure tagasitäite põhjustatud suure deformatsiooni või ebaühtlase deformatsiooni korral.
Pumpelektrijaama veesammas on kõrge ja veekanali struktuurile avaldatav rõhk on suur. Veesamba, ümbritseva kivimi geoloogiliste tingimuste, kaheharulise toru suuruse jms põhjal saab kasutada terasvooderdust, raudbetoonvooderdust ja muid meetodeid.
Lisaks peab pump-elektrijaam üleujutusohutuse tagamiseks paigaldama ka üleujutusvee äravoolustruktuurid jne, mida siin üksikasjalikult ei käsitleta.
3. Ehitusorganisatsiooni ülesehitus
Pumpelektrijaama ehitusorganisatsiooni projekteerimise peamised ülesanded hõlmavad järgmist: projekti ehitustingimuste uurimine, ehituse ümbersuunamine, materjalide allikate planeerimine, projekti põhiehitus, ehitustransport, ehitustehase rajatised, üldine ehitusplaan, üldine ehitusgraafik (ehitusperiood) jne.
Projekteerimistöös peaksime täielikult ära kasutama jaamaplatsi topograafilisi ja geoloogilisi tingimusi, ühendama ehitustingimused ja insener-projekteerimisplaani ning intensiivse ja ökonoomse maakasutuse põhimõttel koostama esialgu insener-ehitusplaani, mullatööde tasakaalu ja üldise ehitusplaani, et minimeerida haritava maa hõivamist ja vähendada projekti maksumust.
Hiina kui suure ehitusriigi ehitusjuhtimine ja ehitustase on maailmakuulsad. Viimastel aastatel on Hiina pumpelektrijaam teinud palju kasulikke uuringuid rohelise ehituse, teadus- ja arendustegevuse ning võtmeseadmete rakendamise ning intelligentse ehituse valdkonnas. Mõned ehitustehnoloogiad on saavutanud rahvusvahelise taseme või seda edasi arendanud. See kajastub peamiselt üha küpsemas tammide ehitustehnoloogias, kõrgsurve kaheharuliste torude ehitustehnoloogia uutes edusammudes, maa-aluste jõujaamade koopagruppide kaevamise ja toestamise tehnoloogia suures hulgas edukates praktikates keerulistes geoloogilistes tingimustes, kaldšahtide ehitustehnoloogia ja -seadmete pidevas uuendamises, mehhaniseeritud ja intelligentse ehituse märkimisväärsetes saavutustes ning TBM-i läbimurdes tunneliehituses.
4. Elektromehaaniline ja metallkonstruktsioon
Pumpelektrijaamades kasutatakse tavaliselt vertikaalse võlliga üheastmelisi segavooluga pööratavaid akumulaatoreid. Pumpturbiinide hüdraulilise arenduse osas on Hiinal pumpturbiinide projekteerimis- ja tootmisvõimsus 700 m kõrguse sektsiooni ja 400 000 kilovatti ühiku kohta, samuti paljude akumulaatorüksuste projekteerimine, tootmine, paigaldamine, kasutuselevõtt ja tootmine 100–700 m kõrguse sektsiooni ja 400 000 kilovatti või vähem ühiku kohta. Elektrijaama veesurve osas on Jilin Dunhua, Guangdongi Yangjiangi ja Zhejiangi Changlongshani ehitatavate pumpelektrijaamade nimisurve üle 650 m, mis on maailma tipptase; Zhejiangi Tiantai pumpelektrijaama kinnitatud nimisurve on 724 m, mis on maailma kõrgeim pumpelektrijaamade nimisurve. Seadme üldine projekteerimis- ja tootmisraskusaste on maailma tipptasemel. Generaatormootorite arendamisel on Hiinas ehitatud ja ehitamisel olevate pump-akumulatsioonijaamade suurteks generaatormootoriteks vertikaalse võlliga, kolmefaasilised, täielikult õhkjahutusega, pööratavad sünkroonmootorid. Zhejiangi Changlongshani pump-akumulatsioonijaamas on kaks seadet nimikiirusega 600 p/min ja nimivõimsusega 350 000 kW. Mõned Guangdongi Yangjiangi pump-akumulatsioonijaama seadmed on kasutusele võetud nimikiirusega 500 p/min ja nimivõimsusega 400 000 kW. Generaatormootorite üldine tootmisvõimsus on saavutanud maailma tipptaseme. Lisaks hõlmavad elektromehaanilised ja metallkonstruktsioonid ka hüdraulilisi masinaid, elektrotehnikat, juhtimist ja kaitset, metallkonstruktsioone ja muid aspekte, mida siin ei korrata.
Pumpelektrijaamade seadmete tootmine Hiinas areneb kiiresti suure veesurve, suure võimsuse, kõrge töökindluse, laia ulatuse, muudetava kiiruse ja lokaliseerimise suunas.
5. Majandusnäitajad
Pumpelektrijaama projekti ehitustingimused ja välismõju kajastuvad pärast projekti kavandi kindlaksmääramist lõppkokkuvõttes peamiselt ühes näitajas, nimelt projekti staatilises investeeringus kilovati kohta. Mida madalam on staatiline investeering kilovati kohta, seda parem on projekti ökonoomsus.
Pumpelektrijaamade ehitustingimuste individuaalsed erinevused on ilmsed. Kilovati kohta arvutatud staatiline investeering on tihedalt seotud projekti ehitustingimuste ja paigaldatud võimsusega. 2021. aastal kiitis Hiina heaks 11 pumpelektrijaama keskmise staatilise investeeringuga 5367 jüaani kilovati kohta; 14 projekti puhul on teostatavusuuring lõpule viidud ja keskmine staatiline investeering kilovati kohta on 5425 jüaani/kilovatt.
Esialgse statistika kohaselt on 2022. aastal ettevalmistustöödel olevate suurte pumpelektrijaamade staatiline investeering kilovati kohta üldiselt 5000–7000 jüaani kilovati kohta. Erinevate piirkondlike geoloogiliste tingimuste tõttu on pumpelektrijaamade kilovati kohta tehtava staatilise investeeringu keskmine tase eri piirkondades väga erinev. Üldiselt on Lõuna-, Ida- ja Kesk-Hiina elektrijaamade ehitustingimused suhteliselt head ning staatiline investeering kilovati kohta suhteliselt madal. Halbade insenergeoloogiliste tingimuste ja veeallikate halbade tingimuste tõttu on loodepiirkonna ühikukulu võrreldes teiste Hiina piirkondadega suhteliselt kõrge.
Investeerimisotsuste tegemisel peame keskenduma projekti staatilisele investeeringule kilovati kohta, kuid me ei saa rääkida ainult staatilise investeeringu kangelasest kilovati kohta, vastasel juhul võib see viia ettevõtete impulsini ulatust pimesi laiendada. See kajastub peamiselt järgmistes aspektides:
Esiteks tuleb suurendada planeerimisetapis algselt kavandatud paigaldatud võimsust. Olukorda tuleks vaadelda dialektiliselt. Võtame näiteks projekti, mille planeeritud paigaldatud võimsus on planeerimisetapi alguses 1,2 miljonit kilovatti ja mille seadmete koosseis on neli 300 000 kilovattist seadet. Kui veesurve vahemik on sobiv ja tehnoloogia arenguga on olemas tingimused 350 000 kW üksimasina valimiseks, siis pärast põhjalikku tehnilist ja majanduslikku võrdlust saab teostatavuse eelfaasis esindusliku skeemina soovitada 1,4 miljonit kW. Kui aga algselt kavandatud 4 seadet 300 000 kW võimsusega kaalutakse nüüd kahe seadme suurendamist kuue 300 000 kW seadmeni, st elektrijaama paigaldatud võimsust suurendatakse 1,2 miljonilt kW-lt 1,8 miljoni kW-ni, siis arvatakse üldiselt, et see muudatus on muutnud projekti funktsionaalset suunda ning tuleb põhjalikumalt arvestada planeerimisnõuetele vastavuse, elektrisüsteemi vajaduste, projekti ehitustingimuste ja muude teguritega. Üldiselt peaks ühikute arvu suurenemine jääma planeerimise korrigeerimise alla.
Teine on täiskasutustundide vähendamine. Kui võrrelda pumpelektrijaamade energiat laadimispangaga, saab paigaldatud võimsust kasutada väljundvõimsusena ja täiskasutustunnid näitavad, kui kaua saab akupanka kasutada. Pumpelektrijaamade puhul saab täiskasutustunde ja paigaldatud võimsust põhjalikult võrrelda, kui salvestatud energia on sama. Praegu loetakse vastavalt elektrisüsteemi vajadustele päevaseks reguleeritud pumpelektrijaamade täiskasutustunniks 6 tundi. Kui elektrijaama ehitustingimused on head, on asjakohane seadme täiskasutustunde vastavalt suurendada madalate kuludega. Sama staatilise investeeringuga kilovati kohta saab suurema täiskasutustundidega elektrijaam süsteemis suuremat rolli mängida. Siiski on olnud idee, et paigaldatud võimsust suurendatakse oluliselt (1,2 miljonit kW → 1,8 miljonit kW) ja täisvõimsuse kasutustunde vähendatakse (6 tundi → 4 tundi). Sel viisil, kuigi staatilisi investeeringuid kilovati kohta saab oluliselt vähendada, ei suuda süsteemi lühike kasutusaeg süsteemi nõudlust rahuldada ning ka selle roll elektrivõrgus väheneb oluliselt.
Postituse aeg: 08.03.2023
