نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیرهای پرکاربردترین و بالغترین فناوری در ذخیرهسازی انرژی در مقیاس بزرگ است و ظرفیت نصبشده این نیروگاه میتواند به سطح گیگاوات برسد. در حال حاضر، نیروگاه برق تلمبه ذخیرهای با بالغترین مقیاس توسعه در جهان شناخته میشود.
نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیرهای دارای فناوری بالغ و پایدار و مزایای جامع بالایی است. اغلب برای اصلاح پیک و آماده به کار استفاده میشود. نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیرهای پرکاربردترین و بالغترین فناوری در ذخیرهسازی انرژی در مقیاس بزرگ است و ظرفیت نصب شده این نیروگاه میتواند به سطح گیگاوات برسد.
طبق آمار ناقص کمیته حرفهای ذخیرهسازی انرژی انجمن تحقیقات انرژی چین، در حال حاضر، نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیرهای با بیشترین توسعه و بزرگترین ظرفیت نصب شده در جهان، نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیرهای است. تا سال ۲۰۱۹، ظرفیت ذخیرهسازی انرژی جهانی به ۱۸۰ میلیون کیلووات رسیده و ظرفیت نصب شده نیروگاههای برق آبی تلمبه ذخیرهای از ۱۷۰ میلیون کیلووات فراتر رفته است که ۹۴ درصد از کل ذخیرهسازی انرژی جهانی را تشکیل میدهد.
نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیرهای از توان سیستم برق در بار کم برای پمپاژ آب به مکانهای مرتفع جهت ذخیرهسازی و تخلیه آب برای تولید برق در دوره اوج بار استفاده میکند. هنگامی که بار کم است، نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیرهای کاربر است؛ در بار اوج، یک نیروگاه برق است.
واحد نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیرهای دو عملکرد اساسی دارد: پمپاژ و تولید برق. این واحد در طول اوج بار سیستم برق به عنوان یک توربین هیدرولیکی عمل میکند. دهانه پره راهنمای توربین هیدرولیکی از طریق سیستم گاورنر تنظیم میشود تا انرژی پتانسیل آب را به انرژی مکانیکی چرخش واحد تبدیل کند و سپس انرژی مکانیکی از طریق ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل میشود.
وقتی بار سیستم برق کم است، از آن به عنوان پمپ آب برای کار استفاده میشود. انرژی الکتریکی در نقطه پایین برای پمپاژ آب از مخزن پایینی به مخزن بالایی استفاده میشود. از طریق تنظیم خودکار سیستم گاورنر، میزان باز شدن پره راهنما به طور خودکار مطابق با هد پمپ تنظیم میشود و انرژی الکتریکی به انرژی پتانسیل آب برای ذخیره تبدیل میشود.
نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیرهای عمدتاً مسئول اصلاح پیک، مدولاسیون فرکانس، آماده به کار اضطراری و شروع سیاه سیستم برق است که میتواند بار سیستم برق را بهبود بخشیده و متعادل کند، کیفیت منبع تغذیه و مزایای اقتصادی سیستم برق را بهبود بخشد و ستونی برای تضمین عملکرد ایمن، اقتصادی و پایدار شبکه برق است. نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیرهای در بهرهبرداری ایمن از شبکه برق به عنوان "تثبیتکننده"، "تنظیمکننده" و "متعادلکننده" شناخته میشود.
روند توسعه نیروگاههای برق آبی تلمبه ذخیرهای در جهان، هد بالا، ظرفیت زیاد و سرعت بالا است. هد آبی بالا به این معنی است که واحد در حال توسعه به هد آبی بالاتر است. ظرفیت زیاد به این معنی است که ظرفیت یک واحد در حال افزایش است. سرعت بالا به این معنی است که واحد سرعت مخصوص بالاتری را اتخاذ میکند.
ساختار و ویژگیها
ساختمانهای اصلی نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیرهای عموماً شامل مخزن بالایی، مخزن پایینی، سیستم انتقال آب، موتورخانه و سایر ساختمانهای خاص است. در مقایسه با نیروگاههای برق آبی مرسوم، سازههای هیدرولیکی نیروگاههای برق آبی تلمبه ذخیرهای دارای ویژگیهای اصلی زیر هستند:
دو مخزن وجود دارد. در مقایسه با نیروگاههای برق آبی معمولی با ظرفیت نصب شده یکسان، ظرفیت مخزن نیروگاههای برق آبی تلمبه ذخیرهای معمولاً کم است.
سطح آب مخزن به شدت تغییر میکند و مرتباً بالا و پایین میرود. به منظور انجام وظیفه اصلاح اوج و پر کردن دره در شبکه برق، دامنه تغییرات روزانه سطح آب مخزن نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیرهای معمولاً زیاد است، عموماً بیش از 10 تا 20 متر، و برخی از نیروگاههای برق آبی به 30 تا 40 متر میرسند، و نرخ تغییرات سطح آب مخزن سریع است، عموماً تا 5 تا 8 متر در ساعت، یا حتی 8 تا 10 متر در ساعت.
الزامات مربوط به جلوگیری از نشت آب مخزن بالاست. اگر نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیرهای خالص به دلیل نشت مخزن بالایی، آب زیادی از دست بدهد، تولید برق نیروگاه کاهش مییابد. بنابراین، الزامات مربوط به جلوگیری از نشت آب مخزن بالاست. در عین حال، به منظور جلوگیری از وخامت شرایط هیدروژئولوژیکی در منطقه پروژه، آسیب نشت آب و نشت متمرکز ناشی از نشت آب، الزامات بالاتری نیز برای جلوگیری از نشت آب مخزن مطرح شده است.
ارتفاع آب زیاد است. ارتفاع آب نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیرهای عموماً زیاد است، عمدتاً بین ۲۰۰ تا ۸۰۰ متر. نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیرهای جیشی با ظرفیت نصبشده کل ۱.۸ میلیون کیلووات، اولین پروژه با ارتفاع آب ۶۵۰ متر در چین و نیروگاه برق آبی تلمبه ذخیرهای دانهوا با ظرفیت نصبشده کل ۱.۴ میلیون کیلووات، اولین پروژه با ارتفاع آب ۷۰۰ متر در چین است. با توسعه مداوم سطح فنی نیروگاههای برق آبی تلمبه ذخیرهای، تعداد نیروگاههای برق آبی با ارتفاع آب بالا و ظرفیت بالا در چین بیشتر و بیشتر خواهد شد.
ارتفاع نصب این واحد کم است. به منظور غلبه بر تأثیر نیروی شناوری و نشت آب بر نیروگاه، نیروگاههای برق آبی بزرگ تلمبه ذخیرهای که در داخل و خارج از کشور ساخته شدهاند، در سالهای اخیر عمدتاً به شکل نیروگاه زیرزمینی ساخته شدهاند.
زمان ارسال: ۲۵ آوریل ۲۰۲۲
