Minulla on ystävä, joka on parhaassa iässään ja erittäin terve. Vaikka en ole kuullut sinusta moneen päivään, sinun odotetaan olevan kunnossa. Tänään tapasin hänet sattumalta, mutta hän näytti hyvin riutuneelta. En voinut olla murehtimatta hänestä. Menin kysymään lisätietoja.
Hän huokaisi ja sanoi hitaasti: ”Olen ihastunut erääseen tyttöön äskettäin.” Voidaan sanoa, että ”kauniit hymyt ja kauniit silmät” liikuttavat sydäntäni. Kotona olevat vanhemmat ovat kuitenkin vielä luokkahuoneessa ja heillä on epäilyksiä, joten heitä ei ole palkattu pitkään aikaan. ”Vyöni levenee, enkä tule katumaan sitä, ja olen laihtunut Irakin vuoksi”, mikä saa minut tuntemaan tältä tänään. Tiedän aina, että sinulla on paljon tietoa. Nyt kun teidän on määrä tavata tänään, haluaisin pyytää sinua auttamaan henkilökuntaa. Jos kohtalo on luonnon määräämä, koska kuusi riittiä on täytetty, kaksi sukunimeä menevät naimisiin ja tekevät sopimuksen samassa talossa. Hyvä suhde ei koskaan pääty, ja sama nimi sopii yhteen. Kirjoita Hongjianille valkoisen pään lupauksella, jotta punaisten lehtien liitto voidaan kirjata mandariinipuuhun. Jos on ristiriitoja, meidän tulisi myös ”ratkaista valitus ja päästää solmu irti, puhumattakaan vihaamisesta toisiamme; toinen eroaa ja toinen antaa anteeksi, ja molemmat ovat onnellisia”. Muuten, tällä tytöllä on kaksoisnimi veden pumppaamiselle ja kaksoisnimi energian varastoinnille.
Tämän kuultuani en ole lainkaan vihainen. Selvästikin johtajanne pyysi teitä arvioimaan, onko pumppuvoimalaitoksella sijoitusarvoa, mutta te sanoitte sen olevan niin tuore ja hienostunut. "Hyvän avioliiton ja hyvän parin luo luonto". En voi sanoa mitään tunteista. Mutta kun on kyse pumppuvoimalaitoksista, kysyin juuri eräältä vanhemmalta henkilöltä "viisiulotteisen integraation" arviointijärjestelmästä yli 100 pumppuvoimalaitoksen rakennuskäytännön perusteella. Ne ovat maantieteellinen sijainti, rakennusolosuhteet, ulkoiset olosuhteet, suunnittelu ja taloudelliset indikaattorit. Jos haluatte, kuunnelkaa minua.
1. Maantieteellinen sijainti
Kiinteistöalalla on vanha sanonta, että ”sijainti, sijainti, sijainti” on aina ”sijainti, sijainti tai sijainti”. Tämä kuuluisa Wall Streetin sanonta levisi laajalti Li Ka-shingin lainattua sitä.
Pumppuvarastointihankkeiden kokonaisvaltaisessa arvioinnissa maantieteellinen sijainti on myös ensimmäinen kriteeri. Pumppuvarastoinnin toiminnallisuus palvelee pääasiassa sähköverkkoa tai suurten uusien energialähteiden kehittämistä. Siksi pumppausvoimalaitoksen maantieteellinen sijainti koostuu pääasiassa kahdesta pisteestä: toinen on lähellä kuormituskeskusta ja toinen lähellä uutta energialähdettä.
Tällä hetkellä suurin osa Kiinassa rakennetuista tai rakenteilla olevista pumppuvoimalaitoksista sijaitsee sähköverkon kuormituskeskuksessa, jossa ne sijaitsevat. Esimerkiksi Guangzhoun pumppuvoimalaitos (2,4 miljoonaa kilowattia) sijaitsee 90 kilometrin päässä Guangzhousta, Ming Tombsin pumppuvoimalaitos (0,8 miljoonaa kilowattia) 40 kilometrin päässä Pekingistä, Tianhuangpingin pumppuvoimalaitos (1,8 miljoonaa kilowattia) 57 kilometrin päässä Hangzhousta ja Shenzhenin pumppuvoimalaitos (1,2 miljoonaa kilowattia) sijaitsee Shenzhenin kaupunkialueella.
Lisäksi uuden energian nopean kehityksen tarpeiden täyttämiseksi, vesien ja maisemien integroidun kehittämisen sekä uuden energiatukikohdan kehittämisen ympärillä aavikolla ja Gobin autiomaassa, voidaan suunnitella myös uusi erä pumppausvoimalaitoksia uuden energiatukikohdan lähelle. Esimerkiksi Xinjiangiin, Gansuun, Shaanxiin, Sisä-Mongoliaan, Shanxiin ja muihin paikkoihin tällä hetkellä suunnitellut pumppausvoimalaitokset on tarkoitettu paikallisen sähköverkon tarpeiden lisäksi pääasiassa uusiin energiatukikohtiin.
Pumppuvoimalaitoksen kattavan arvioinnin ensimmäinen kohta on siis selvittää, missä se on alun perin syntynyt. Yleisesti ottaen pumppuvoimalaitoksen tulisi noudattaa hajautetun jakelun periaatetta keskittyen jakeluun lähellä sähköverkon kuormituskeskusta ja uutta energian keskittymisaluetta. Lisäksi alueilla, joilla ei ole pumppuvoimalaitoksia, etusijalle tulisi asettaa myös hyvät resurssiolosuhteet.
2, Rakennusolosuhteet
1. Topografiset olosuhteet
Topografisten olosuhteiden analyysiin kuuluvat pääasiassa vedenkorkeus, etäisyyden ja korkeuden suhde sekä ylempien ja alempien säiliöiden luonnollinen tehokas varastointikapasiteetti. Pumppuvarastointiin varastoitu energia on pohjimmiltaan veden gravitaatiopotentiaalienergiaa, joka on yhtä suuri kuin korkeuseron ja säiliössä olevan veden painovoiman tulo. Joten saman energian varastoimiseksi on joko lisättävä ylempien ja alempien säiliöiden välistä korkeuseroa tai lisättävä ylempien ja alempien säiliöiden säänneltyä varastointikapasiteettia.
Jos olosuhteet täyttyvät, on tarkoituksenmukaisempaa käyttää suurempia korkeuseroja ylemmän ja alemman säiliön välillä, mikä voi pienentää ylemmän ja alemman säiliön kokoa sekä laitoksen ja sähkömekaanisten laitteiden kokoa ja vähentää projektiinvestointia. Pumppuvoimalaitosten nykyisen valmistustason mukaan liian suuri korkeusero johtaa kuitenkin myös yksiköiden valmistuksen vaikeutumiseen, joten mitä suurempi, sen parempi. Suunnittelukokemuksen mukaan yleinen pudotus on 400–700 m. Esimerkiksi Ming-hautausmaiden pumppuvoimalaitoksen nimellisnostokorkeus on 430 m; Xianjun pumppuvoimalaitoksen nimellisnostokorkeus on 447 m; Tianchin pumppuvoimalaitoksen nimellisnostokorkeus on 510 m; Tianhuangpingin pumppuvoimalaitoksen nimellisnostokorkeus on 526 m; Xilongchin pumppuvoimalaitoksen nimellisnostokorkeus on 640 m; Dunhuan pumppuvoimalaitoksen nimellisnostokorkeus on 655 m. Tällä hetkellä Changlongshanin pumppuvoimalaitoksella on Kiinassa rakennetuista pumppausvoimalaitoksista korkein käyttökorkeus, 710 metriä; rakenteilla olevista pumppuvoimalaitoksista korkein käyttökorkeus on Tiantain pumppuvoimalaitoksella, jonka nimelliskorkeus on 724 metriä.
Tila-syvyyssuhde on ylemmän ja alemman säiliön välisen vaakasuoran etäisyyden ja korkeuseron suhde. Yleisesti ottaen on tarkoituksenmukaista olla pienempi, mikä voi vähentää vedensiirtojärjestelmän suunnittelumäärää ja säästää suunnitteluinvestointeja. Suunnittelukokemuksen mukaan liian pieni etäisyyden ja korkeuden suhde voi kuitenkin helposti aiheuttaa ongelmia, kuten suunnittelun asettelua ja korkeita ja jyrkkiä rinteitä, joten on yleensä tarkoituksenmukaista pitää etäisyyden ja korkeuden suhde välillä 2–10. Esimerkiksi Changlongshanin pumppausvoimalan etäisyyden ja korkeuden suhde on 3,1; Huizhoun pumppausvoimalan etäisyyden ja korkeuden suhde on 8,3.
Kun ylemmän ja alemman tekoallasalueen maasto on suhteellisen avoin, energian varastointitarve voi muodostua pienelle tekoallasalueelle. Muussa tapauksessa on tarpeen laajentaa tekoallasalueen pinta-alaa tai säätää tekoallaskapasiteettia laajentamalla ja kaivamalla sekä lisätä maankäyttöä ja insinöörityön määrää. Pumppuvoimalaitoksilla, joiden asennettu kapasiteetti on 1,2 miljoonaa kilowattia ja täysi käyttöaika 6 tuntia, sähköntuotannon säätelyyn tarvittava varastointikapasiteetti on noin 8 miljoonaa m3, 7 miljoonaa m3 ja 6 miljoonaa m3, kun vedenkorkeus on 400 m, 500 m ja 600 m. Tämän perusteella on myös tarpeen ottaa huomioon kuollut varastointikapasiteetti, vesihävikkireservin varastointikapasiteetti ja muut tekijät, jotta voidaan lopullisesti määrittää tekoaltaan kokonaisvarastointikapasiteetti. Telakointiallaskapasiteettivaatimusten täyttämiseksi se on muodostettava padottamalla tai laajentamalla tekoaltaan kaivauksia yhdessä luonnollisen maaston kanssa.
Lisäksi ylemmän tekojärven valuma-alue on yleensä pieni, ja hankkeen tulvien hallinta voidaan ratkaista nostamalla padon korkeutta asianmukaisesti. Siksi ylemmän tekojärven altaan kapea laakso on ihanteellinen paikka padon rakentamiselle, mikä voi merkittävästi vähentää padon täyttömäärää.
2. Geologiset olosuhteet
Vain vihreät vuoret ovat kuin muureja, kun ne osoittavat kuuteen dynastiaan.
——Yuan Sadurah
Geologisiin olosuhteisiin kuuluvat pääasiassa alueellinen rakenteellinen stabiilius, ylempien ja alempien säiliöiden sekä niiden liitosalueiden teknisgeologiset olosuhteet, vedensiirto- ja sähköntuotantojärjestelmän teknisgeologiset olosuhteet sekä luonnonmukaiset rakennusmateriaalit.
Pumppuvoimalaitoksen tuki- ja purkurakenteiden tulisi välttää aktiivisia siirroksia, eikä säiliöalueella tulisi olla suuria maanvyörymiä, sortumia, kivivirtoja tai muita haitallisia geologisia ilmiöitä. Maanalaisten voimalaitoksen luolien tulisi välttää heikkoja tai rikkoutuneita kalliomassoja. Jos näitä olosuhteita ei voida välttää suunnitteluratkaisuilla, geologiset olosuhteet rajoittavat pumppuvoimalaitoksen rakentamista.
Vaikka pumppausvoimalaitos välttäisi edellä mainitut rajoitukset, geologiset olosuhteet vaikuttavat myös merkittävästi hankkeen kustannuksiin. Yleisesti ottaen, mitä harvinaisempi maanjäristys hankealueella on ja mitä kovempaa kallio on, sitä suotuisammin pumppuvoimalaitosten rakennuskustannukset pienenevät.
Rakennusten ominaisuuksien ja pumppausvoimalaitoksen käyttöominaisuuksien perusteella tärkeimmät insinöörigeologiset ongelmat voidaan tiivistää seuraavasti:
(1) Verrattuna perinteisiin voimalaitoksiin pumppuvoimalaitosten laitospaikkojen ja säiliöpaikkojen vertailussa ja valinnassa on enemmän liikkumavaraa. Huonot geologiset olosuhteet tai vaikeasti käsiteltävät paikat voidaan seuloa geologisen työn avulla laitospaikan kartoitus- ja suunnitteluvaiheessa. Geologisen tutkimuksen rooli on erityisen tärkeä tässä vaiheessa.
Maailman ihmeet ja ihmeet piilevät kuitenkin usein vaarassa ja kaukana, ja mikä on harvinaisinta ihmisistä, niin kenenkään, jolla on tahtoa, on mahdotonta saavuttaa sitä.
-- Song-dynastia, Wang Anshi
Shitain pumppausvoimalaitoksen ylemmän padon alueen kartoitus Anhuin maakunnassa
(2) Maanalaisia luolia, pitkiä korkeapainetunneliosia, suuria sisäisiä vedenpaineita, syvälle haudattuja alueita ja laajamittaisia alueita on paljon. On tarpeen osoittaa ympäröivän kallion stabiilius täysin ja määrittää kaivumenetelmä, tuki- ja vuoraustyyppi, laajuus ja ympäröivän kallion tunnelin syvyys.
(3) Pumppusäiliön varastointikapasiteetti on yleensä pieni ja pumppauskustannukset ovat korkeat käyttövaiheen aikana, joten ylemmän säiliön vuotomäärää on valvottava tarkasti. Ylempi säiliö sijaitsee enimmäkseen vuoren huipulla, ja sen ympärillä on yleensä matalia vierekkäisiä laaksoja. Huomattava määrä asemia on valittu alueille, joilla on negatiiviset karstimuodostumat, jotta voidaan hyödyntää edullista maastoa. Säiliön viereisten laaksojen vuoto- ja karstivuoto-ongelmat ovat suhteellisen yleisiä, ja niihin on keskityttävä ja rakentamisen laatua on valvottava hyvin.
(4) Pumppuvoimalaitoksen säiliöaltaan padon täyttöön käytettyjen materiaalien jakautuminen on keskeinen tekijä materiaalilähteen käyttöasteen määrittämisessä. Kun säiliöaltaan kaivualueella kuolleen vedenpinnan yläpuolella käytettyjen materiaalien varannot juuri ja juuri täyttävät padon täyttövaatimukset eikä pintapurkausmateriaalia ole, materiaalilähteen kaivu- ja täyttötasapaino on ihanteellinen. Kun pintapurkausmateriaalia on paksua, purkumateriaalin käyttö padolla voidaan ratkaista jakamalla padon materiaali. Siksi on erittäin tärkeää luoda suhteellisen tarkka geologinen malli ylemmistä ja alemmista säiliöistä tehokkaiden tutkimusmenetelmien avulla säiliöaltaan kaivu- ja täyttötasapainon suunnittelua varten.
(5) Säiliön käytön aikana vedenpinnan äkilliset nousut ja laskut ovat usein suuria ja voimalaitoksen toimintatavalla on suuri vaikutus säiliön rantakaltevuuden vakauteen, mikä asettaa korkeammat vaatimukset säiliön rantakaltevuuden geologisille olosuhteille. Kun vakausvarmuuskertoimen vaatimukset eivät täyty, on tarpeen hidastaa kaivannon kaltevuussuhdetta tai lisätä tukilujuutta, mikä johtaa lisääntyneisiin suunnittelukustannuksiin.
(6) Pumppuvoimalaitoksen koko vuotoaltaiden altaan perustuksilla on korkeat muodonmuutoksen, salaojituksen ja tasaisuuden vaatimukset. Erityisesti karstialueiden koko vuotoaltaiden altaan perustuksille on kiinnitettävä riittävästi huomiota, sillä karstimaaperän pohjan karstin romahdus, perustuksen epätasainen muodonmuutos, karstiveden käänteinen nostaminen, karstimaan negatiivinen paine, karstipainauman ylimääräisen kerroksen romahdus ja muut seikat vaativat riittävästi huomiota.
(7) Pumppuvoimalaitoksen suuren korkeuseron vuoksi käännettävän yksikön vaatimukset turbiinin läpi kulkevan sedimenttipitoisuuden hillitsemiselle ovat korkeammat. On tarpeen kiinnittää huomiota rinteen takareunassa olevan rotkon kiinteän lähteen suojaukseen ja kuivatukseen sisään- ja ulostulossa sekä tulvakauden sedimenttien varastointiin.
(8) Pumppuvoimalaitokset eivät muodosta korkeita patoja tai suuria tekoaltaita. Useimpien ylempien ja alempien tekoaltaiden padon korkeus ja käsin kaivetut rinteet ovat enintään 150 metriä. Padon perustusten ja korkeiden rinteiden aiheuttamat insinöörigeologiset ongelmat ovat helpompia ratkaista kuin perinteisten voimalaitosten korkeiden padojen ja suurten tekoaltaiden tapauksessa.
3. Varastonmuodostusolosuhteet
Ylempien ja alempien vesialtaiden maasto-olosuhteiden tulisi olla patoamiseen sopivat. Yleisesti ottaen noin 400–500 metrin käyttökorkeudeksi katsotaan 1,2 miljoonan kilowatin asennettu kapasiteetti ja 6 tunnin täyden sähköntuotannon käyttöaika. Tämä tarkoittaa, että ylempien ja alempien pumppausvarastojen säännelty varastointikapasiteetti on noin 6–8 miljoonaa m3. Joillakin pumppausvarastoilla on luonnollinen "vatsa". Vesiallaskapasiteetti on helppo muodostaa patoamalla. Tässä tapauksessa se voidaan täyttää padolla. Joillakin pumppausvarastoilla on kuitenkin pieni luonnollinen varastointikapasiteetti, ja ne on kaivettava varastointikapasiteetin muodostamiseksi. Tästä seuraa kaksi ongelmaa: toinen on suhteellisen korkeat kehityskustannukset, toinen on se, että varastointikapasiteettia on kaivettava suuria määriä, eikä voimalaitoksen energian varastointikapasiteetin tulisi olla liian suuri.
Varastointikapasiteettivaatimusten lisäksi pumppausallashankkeessa tulisi ottaa huomioon myös säiliön tihkumisen esto, maa- ja kallionkaivun ja täyttöasteen tasapaino, padon tyypin valinta jne., ja määrittää suunnittelukaavio kattavan teknisen ja taloudellisen vertailun avulla. Yleisesti ottaen, jos säiliö voidaan muodostaa padolla ja käytetään paikallista tihkumisenestoa, säiliön muodostumisen edellytykset ovat suhteellisen hyvät (katso kuva 2.3-1); jos "allas" muodostetaan laajalla kaivuutyöllä ja käytetään koko altaan tihkumisenestotyyppiä, säiliön muodostumisen edellytykset ovat suhteellisen yleiset (katso kuvat 2.3-2 ja 2.3-3).
Esimerkkinä Guangzhoun pumppausvoimalasta, jossa on hyvät säiliönmuodostumisolosuhteet, ylemmän ja alemman säiliön muodostumisolosuhteet ovat suhteellisen hyvät, ja säiliö voidaan muodostaa patoamalla. Ylemmän säiliön kapasiteetti on 24,08 miljoonaa m3 ja alemman säiliön kapasiteetti 23,42 miljoonaa m3.
Lisäksi esimerkkinä käytetään Tianhuangpingin pumppausvoimalaitosta. Ylempi allas sijaitsee Daxi-joen vasemmalla rannalla olevan haaraojan rotkolähteen painaumassa, jota ympäröivät pääpato, neljä apupatoa, sisääntulo- ja ulostuloaukko sekä allasta ympäröivät vuoret. Pääpato on sijoitettu allaksen eteläpään painaumaan ja apupato neljään solaan idässä, pohjoisessa, lännessä ja lounaassa. Varastointiolosuhteet ovat keskitasoa, ja kokonaisvarastointikapasiteetti on 9,12 miljoonaa m3.
4. Vesilähteen olosuhteet
Pumppuvoimalaitokset eroavat perinteisistä vesivoimalaitoksista siten, että niissä kirkasta vettä kaadetaan edestakaisin ylemmän ja alemman säiliön välillä. Vettä pumpattaessa vesi kaadetaan alemmasta säiliöstä ylempään säiliöön, ja sähköä tuotettaessa vesi lasketaan ylemmästä säiliöstä alempaan säiliöön. Siksi pumppaavan voimalaitoksen vesivarasto-ongelmana on pääasiassa alkuperäisen vesivaraston täyttäminen eli veden varastointi ensin säiliöön ja sitten päivittäisen käytön aikana haihtumisen ja vuotojen vuoksi pienentyneen vesimäärän täydentäminen. Pumppuvoimalaitoksen kapasiteetti on yleensä luokkaa 10 miljoonaa m3, eikä vesimäärälle ole suuria vaatimuksia. Vesivarasto-olosuhteet alueilla, joilla on paljon sadetta ja tiheät jokiverkot, eivät ole rajoittavia olosuhteita pumppaavien voimalaitosten rakentamiselle. Suhteellisen kuivilla alueilla, kuten luoteisosassa, vesivarasto-olosuhteista on kuitenkin tullut tärkeä rajoittava tekijä. Joissakin paikoissa on topografiset ja geologiset olosuhteet pumppaavien varastointien rakentamiseen, mutta kymmenien kilometrien säteellä ei välttämättä ole vesivarastoa varten tarkoitettua vesilähdettä.
3. Ulkoiset olosuhteet
Maahanmuutto- ja ympäristökysymysten ydin on julkisten resurssien käyttö- ja korvauskysymysten käsittely. Se on prosessi, jossa kaikki osapuolet voivat hyötyä toisistaan ja joista voi hyötyä useammin.
1. Maan hankinta ja uudelleensijoittaminen rakentamista varten
Pumppuvoimalaitoksen rakentamiseen tarvittavan maanhankinnan laajuus kattaa ylemmän ja alemman säiliön tulva-alueen sekä vesivoimalaitoksen rakennusalueen. Vaikka pumppuvoimalaitoksessa on kaksi säiliötä, koska säiliöt ovat suhteellisen pieniä ja jotkut niistä käyttävät luonnonjärviä tai olemassa olevia säiliöitä, rakentamiseen tarvittavan maanhankinnan laajuus on usein paljon pienempi kuin perinteisillä vesivoimalaitoksilla. Koska suurin osa säiliöaltaista on louhittu, vesivoimalaitoksen rakennusalueeseen kuuluu usein säiliön tulva-alue, joten vesivoimalaitoksen rakennusalueen osuus hankkeen rakentamisen maanhankinnan laajuudesta on paljon suurempi kuin perinteisen vesivoimalaitoksen.
Altaan tulva-alueeseen kuuluu pääasiassa altaan normaalin allaspinnan alapuolella oleva tulva-alue sekä tulvapaahtoalue ja altaan vaikutusalue.
Vesivoimahankkeen rakennusalueeseen kuuluvat pääasiassa vesivoimahankkeen rakennukset ja hankkeen pysyvä hallintoalue. Keskushankkeen rakennusalue määritellään kunkin tontin käyttötarkoituksen mukaisesti väliaikaiseksi ja pysyväksi alueeksi. Väliaikainen maa-alue voidaan käytön jälkeen palauttaa alkuperäiseen käyttötarkoitukseensa.
Rakennusmaan hankinnan laajuus on määritelty, ja tärkeänä jatkotoimena on selvittää rakennusmaan hankinnan fyysisiä indikaattoreita, jotta "tuntea itsensä ja tuntea toisen". Pääasiassa on tutkittava väestön, maan, rakennusten, rakennelmien, kulttuuriperintökohteiden ja historiallisten kohteiden, mineraaliesiintymien jne. määrää, laatua, omistusta ja muita ominaisuuksia rakennusmaan hankinnan piirissä.
Päätöksenteon kannalta tärkein huolenaihe on, liittyykö rakentamista varten tehtävään maanhankintaan merkittäviä arkaluonteisia tekijöitä, kuten pysyvän perusviljelymaan, ensiluokkaisen yleisen hyvinvointimetsän, tärkeiden kylien ja kaupunkien, merkittävien kulttuuriperintökohteiden ja historiallisten kohteiden sekä mineraaliesiintymien laajuus ja määrä.
2. Ekologinen ympäristönsuojelu
Pumppuvoimalaitosten rakentamisen on noudatettava "ekologisen prioriteetin ja vihreän kehityksen" periaatetta.
Ympäristöllisesti herkkien alueiden välttäminen on tärkeä edellytys hankkeen toteuttamiskelpoisuudelle. Ympäristöllisesti herkillä alueilla tarkoitetaan kaikenlaisia lain mukaisesti perustettuja suojelualueita kaikilla tasoilla sekä alueita, jotka ovat erityisen herkkiä rakennushankkeen ympäristövaikutuksille. Tontteja valittaessa ympäristöllisesti herkät alueet on ensin seulottava ja vältettävä, mukaan lukien pääasiassa ekologisen suojelun punaiset viivat, kansallispuistot, luonnonsuojelualueet, maisemalliset paikat, maailman kulttuuri- ja luonnonperintökohteet, juomavesilähteiden suojelualueet, metsäpuistot, geologiset puistot, kosteikkojen puistot, vesiviljelykasvien suojeluvyöhyke jne. Lisäksi on analysoitava tontin ja asiaankuuluvan suunnittelun, kuten maa-alueen, kaupunki- ja maaseuturakentamisen sekä "kolmen linjan ja yhden linjan" välistä yhteensopivuutta ja koordinointia.
Ympäristönsuojelutoimenpiteet ovat tärkeitä toimenpiteitä ympäristövaikutusten vähentämiseksi. Jos hanke ei koske ympäristöllisesti herkkiä alueita, se on periaatteessa ympäristönsuojelun näkökulmasta toteuttamiskelpoinen, mutta hankkeen rakentamisella on väistämättä tietty vaikutus vesi-, kaasu-, ääni- ja ekologiseen ympäristöön, ja haitallisten vaikutusten poistamiseksi tai lieventämiseksi on toteutettava useita kohdennettuja toimenpiteitä, kuten tuotantojätevesien ja kotitalousjätevesien käsittely sekä ekologisen virtaaman purkaminen.
Maiseman rakentaminen on tärkeä tapa saavuttaa pumppaus- ja varastointijärjestelmien korkealaatuinen kehittäminen. Pumppaus- ja varastointivoimalaitokset sijaitsevat yleensä vuoristoisilla ja mäkisillä alueilla, joilla on hyvä ekologinen ympäristö. Hankkeen valmistuttua muodostetaan kaksi tekoallasta. Ekologisen ennallistamisen ja maiseman rakentamisen jälkeen ne voidaan sisällyttää nähtävyyksiin tai turistikohteisiin voimalaitoksen ja ympäristön harmonisen kehityksen saavuttamiseksi. "Vihreän veden ja vihreiden vuorten, kultaisten ja hopeisten vuorten" konseptin toteuttaminen. Esimerkiksi Zhejiang Changlongshanin pumppuvoimalaitos on sisällytetty Tianhuangpingin maakunnan maisemakohteen – Jiangnan Tianchin – ydinnähtävyyteen, ja Qujiangin pumppuvoimalaitos on sisällytetty Lankeshan-Wuxijiangin maakunnan maisemakohteen kolmannen tason suojeluvyöhykkeeseen.
4, Tekninen suunnittelu
Pumppuvoimalaitoksen suunnitteluun kuuluu pääasiassa projektikoko, hydrauliset rakenteet, rakennusorganisaation suunnittelu, sähkömekaaniset ja metallirakenteet jne.
1. Hankkeen mittakaava
Pumppuvoimalaitoksen tekninen mittakaava sisältää pääasiassa asennetun kapasiteetin, jatkuvien täysien tuntien määrän, säiliön tärkeimmän ominaisvedenpinnan ja muut parametrit.
Pumppuvoimalaitoksen asennetun kapasiteetin ja jatkuvien täysien tuntien määrän valinnassa tulee ottaa huomioon sekä tarve että mahdollisuudet. Tarve viittaa sähköjärjestelmän kysyntään ja voi viitata itse voimalaitoksen rakennusolosuhteisiin. Yleinen menetelmä perustuu eri sähköjärjestelmien toiminnallisen sijoittelun analysointiin pumppausvoimalaitoksissa ja sähköjärjestelmän jatkuvien täysien tuntien määrän vaatimuksiin, jotta asennetun kapasiteetin suunnitelma ja jatkuvien täysien tuntien määrä voidaan kohtuullisesti laatia sekä asennettu kapasiteetti ja jatkuvan täysien tuntien määrä valita sähköntuotantosimulaation ja kattavan teknisen ja taloudellisen vertailun avulla.
Käytännössä yksinkertainen menetelmä asennetun kapasiteetin ja täyden käyttöasteen suunnitteluun on ensin määrittää yksikön kapasiteetti vedenpainealueen mukaan ja sitten määrittää kokonaisasennettu kapasiteetti ja täyden käyttöasteen tunnit pumppuvoimalaitoksen luonnollisen varastointienergian mukaan. Tällä hetkellä 300–500 metrin vedenpinnan laskun alueella 300 000 kilowatin nimelliskapasiteetin omaavan yksikön suunnittelu- ja valmistustekniikka on kypsää, vakaat käyttöolosuhteet ovat hyvät ja insinöörikokemukset ovat runsaat (tästä syystä useimpien rakenteilla olevien pumppuvoimalaitosten asennettu kapasiteetti on yleensä parillinen luku 300 000 kilowattia ottaen huomioon hajautetun suunnittelun vaatimukset, ja lopulta suurin osa on 1,2 miljoonaa kilowattia). Kun yksikkökapasiteetti on alustavasti valittu, pumppuvoimalaitoksen luonnollinen energian varastointi analysoidaan ylemmän ja alemman säiliön topografisten ja geologisten olosuhteiden sekä sähköntuotanto- ja pumppausolosuhteiden painehäviön perusteella. Esimerkiksi alustavan analyysin perusteella, jos pumppaavan voimalaitoksen ylemmän ja alemman säiliön välinen keskimääräinen vedenpinnan lasku on noin 450 m, on tarkoituksenmukaista valita yksikkökapasiteetiksi 300 000 kilowattia; ylemmän ja alemman säiliön luonnollinen varastointienergia on noin 6,6 miljoonaa kilowattituntia, joten voidaan harkita neljää yksikköä, eli kokonaisasennettu kapasiteetti on 1,2 miljoonaa kilowattia; Yhdessä sähköjärjestelmän kysynnän kanssa, säiliön luonnollisten olosuhteiden mukaisen laajentamisen ja kaivamisen jälkeen, kokonaisenergian varastointi saavuttaa 7,2 miljoonaa kilowattituntia, mikä vastaa 6 tunnin jatkuvaa täyden sähköntuotantoa.
Säiliön ominaisvedenpinta sisältää pääasiassa normaalin vedenpinnan, kuolleen veden pinnan ja tulvaveden pinnan. Yleensä näiden säiliöiden ominaisvedenpinta valitaan sen jälkeen, kun on valittu jatkuvien täysien tuntien määrä ja asennettu kapasiteetti.
2. Hydrauliset rakenteet
Edessämme on aaltoileva joki ja takanamme loistavat valot. Näin elämämme on, taistelemme ja juoksemme eteenpäin.
——Vesihuoltoalan rakentajien laulu
Pumppuvarastoinnin hydraulisiin rakenteisiin kuuluvat yleensä yläallas, alaallas, vedensiirtojärjestelmä, maanalainen voimalaitos ja kytkinasema. Ylempien ja alempien vesialtaiden suunnittelun keskeinen tavoite on saavuttaa suuri varastointikapasiteetti mahdollisimman pienillä suunnittelukustannuksilla. Useimmissa yläaltaissa käytetään kaivun ja padon yhdistelmää, ja useimmat niistä ovat täyttöpatoja. Geologisista olosuhteista riippuen pumppuvarastointilaitoksen säiliön vuodot voidaan ratkaista koko säiliön tihkumisenestolla ja säiliön ympärillä olevalla verhotihkumisenestolla. Tihkumisenestot voivat olla asfalttibetonipintalevy, geomembraani, savipeite jne.
Pumppuvoimalaitoksen kaaviokuva
Kun pumppausvoimalaitoksen säiliölle on otettava käyttöön koko säiliöaltaan vuodonestojärjestelmä, padon vuodonestorakennetta ja säiliöaltaan vuodonestorakennetta on tarkasteltava kokonaisuutena, jotta vältetään tai vähennetään eri vuodonestorakenteiden yhteistä käsittelyä mahdollisimman paljon ja parannetaan luotettavuutta. Koko säiliöallasta, jossa on paljon täyttöastetta, on käytettävä vuodonestona säiliön pohjalla. Säiliön pohjalla olevan vuodonestorakenteen on sovelluttava suurille muodonmuutoksille tai epätasaisille muodonmuutoksille, jotka johtuvat suuresta täyttöasteesta.
Pumppuvoimalaitoksen vedenkorkeus on korkea ja vesikanavan rakenteeseen kohdistuva paine on suuri. Vedenkorkeuden, ympäröivän kallion geologisten olosuhteiden ja haarautuneen putken koon mukaan voidaan käyttää teräsvuorausta, teräsbetonivuorausta ja muita menetelmiä.
Lisäksi voimalaitoksen tulvasuojelun turvallisuuden varmistamiseksi pumppuvoimalaitoksen on myös järjestettävä tulvavesien poistorakenteet yms., joita ei käsitellä tässä yksityiskohtaisesti.
3. Rakennusorganisaation suunnittelu
Pumppuvoimalaitoksen rakennusorganisaatiosuunnittelun päätehtäviin kuuluvat: projektin rakennusolosuhteiden tutkiminen, rakentamisen reititys, materiaalilähteiden suunnittelu, pääasiallisen projektin rakentaminen, rakentamisen kuljetus, rakennuslaitoksen tilat, yleinen rakennusasettelu, yleinen rakennusaikataulu (rakennusjakso) jne.
Suunnittelutyössä tulisi hyödyntää täysimääräisesti asemapaikan topografisia ja geologisia olosuhteita, yhdistää rakennusolosuhteet ja tekninen suunnittelusuunnitelma sekä laatia aluksi tekninen rakennussuunnitelma, maanrakennustyöt ja yleinen rakennussuunnitelma intensiivisen ja taloudellisen maankäytön periaatteella, jotta viljelymaan käyttö minimoituu ja projektin kustannukset pienenevät.
Merkittävänä rakennusmaana Kiinan rakentamisen hallinta ja rakentamisen taso ovat maailmankuuluja. Viime vuosina Kiinan pumppausvoimalaitos on tehnyt monia hyödyllisiä tutkimuksia vihreän rakentamisen, keskeisten laitteiden tutkimuksen ja kehityksen sekä soveltamisen sekä älykkään rakentamisen saralla. Jotkut rakennusteknologiat ovat saavuttaneet tai edenneet kansainväliselle tasolle. Tämä näkyy pääasiassa yhä kypsemmässä patojen rakennusteknologiassa, korkeapaineisten haaroittuneiden putkien rakennusteknologian uudessa kehityksessä, maanalaisten voimalaitosten luolaryhmien kaivaus- ja tukitekniikan monimutkaisissa geologisissa olosuhteissa toteuttamien onnistuneiden käytäntöjen suuressa määrässä, kaltevien kuilujen rakennustekniikan ja -laitteiden jatkuvassa innovoinnissa, koneellisen ja älykkään rakentamisen merkittävissä saavutuksissa sekä TBM:n läpimurrossa tunnelirakentamisessa.
4. Sähkömekaaninen ja metallirakenne
Pumppuvoimalaitoksissa käytetään yleensä pystysuoraan asennettavia yksivaiheisia sekavirtausyksiköitä, joissa on käännettävät virtausmekanismit. Pumpputurbiinien hydraulisen kehityksen osalta Kiinalla on suunnittelu- ja valmistuskapasiteettia 700 metrin korkuisille turbiineille ja 400 000 kilowatin yksikkökapasiteetille. Lisäksi Kiinalla on suunnittelu-, valmistus-, asennus-, käyttöönotto- ja tuotantokapasiteettia useille varastoyksiköille, joiden korkuinen osa on 100–700 metrin korkuinen ja 400 000 kilowatin tai vähemmän yksikkökapasiteetilla. Voimalaitoksen vedenkorkeuden osalta Jilin Dunhuan, Guangdongin Yangjiangin ja Zhejiang Changlongshanin rakenteilla olevien pumppuvoimalaitosten nimellisvedenkorkeus on yli 650 metriä, mikä on maailman kärjessä. Zhejiang Tiantain pumppuvoimalaitoksen hyväksytty nimelliskorkeus on 724 metriä, mikä on maailman korkein pumppuvoimalaitosten nimelliskorkeus. Yksikön yleinen suunnittelu- ja valmistusvaikeus on maailman huipputasolla. Kiinassa rakennettujen ja rakenteilla olevien pumppuvoimalaitosten suuret generaattorimoottorit ovat pystysuora-akselisia, kolmivaiheisia, täysin ilmajäähdytteisiä, käännettäviä tahtimoottoreita. Zhejiang Changlongshanin pumppuvoimalaitoksessa on kaksi yksikköä, joiden nimellisnopeus on 600 r/min ja nimellisteho 350 000 kW. Guangdongin Yangjiangin pumppuvoimalaitoksessa on otettu käyttöön joitakin yksiköitä, joiden nimellisnopeus on 500 r/min ja nimellisteho 400 000 kW. Generaattorimoottoreiden kokonaisvalmistuskapasiteetti on saavuttanut maailman edistyneimmän tason. Lisäksi sähkömekaanisiin ja metallirakenteisiin kuuluvat myös hydrauliset koneet, sähkötekniikka, ohjaus ja suojaus, metallirakenteet ja muut näkökohdat, joita ei toisteta tässä.
Pumppuvoimalaitosten laitevalmistus Kiinassa kehittyy nopeasti suuren vedenkorkeuden, suuren kapasiteetin, korkean luotettavuuden, laajan toiminta-alueen, muuttuvan nopeuden ja lokalisoinnin suuntaan.
5. Taloudelliset indikaattorit
Pumppuvoimalaitoksen rakennusolosuhteet ja ulkoiset vaikutukset näkyvät projektin suunnittelusuunnitelman määrittämisen jälkeen pääasiassa indikaattorissa, nimittäin projektin staattisessa investoinnissa kilowattia kohden. Mitä pienempi staattinen investointi kilowattia kohden on, sitä parempi on projektin taloudellisuus.
Pumppuvoimalaitosten rakennusolosuhteiden yksilölliset erot ovat ilmeisiä. Kilowattikohtainen staattinen investointi liittyy läheisesti hankkeen rakennusolosuhteisiin ja asennettuun kapasiteettiin. Vuonna 2021 Kiina hyväksyi 11 pumppausvoimalaitosta, joiden keskimääräinen staattinen investointi oli 5367 yuania kilowattia kohden; 14 hanketta on saanut valmiiksi esitutkimuksen, ja keskimääräinen staattinen investointi kilowattia kohden on 5425 yuania/kilowatti.
Alustavien tilastojen mukaan suurten pumppuvoimalaitosten, jotka ovat valmisteluvaiheessa vuonna 2022, staattinen investointi kilowattia kohden on yleensä 5 000–7 000 yuania kilowattia kohden. Erilaisten alueellisten geologisten olosuhteiden vuoksi keskimääräinen staattinen investointi kilowattia kohden pumppaamalla tuotettuun energiaan vaihtelee suuresti eri alueilla. Yleisesti ottaen voimalaitosten rakennusolosuhteet Etelä-, Itä- ja Keski-Kiinassa ovat suhteellisen hyvät, ja staattinen investointi kilowattia kohden on suhteellisen alhainen. Huonojen teknisten geologisten olosuhteiden ja huonojen vesilähdeolosuhteiden vuoksi yksikkökustannustaso Luoteis-alueella on suhteellisen korkea verrattuna muihin Kiinan alueisiin.
Investointipäätöksiä tehtäessä on keskityttävä projektin staattiseen investointiin kilowattia kohden, mutta emme voi puhua vain staattisen investoinnin sankarista kilowattia kohden, muuten se voi johtaa yritysten impulssiin sokeasti laajentaa mittakaavaa. Tämä heijastuu pääasiassa seuraavissa näkökohdissa:
Ensinnäkin, suunnitteluvaiheessa alun perin ehdotettua asennettua kapasiteettia on lisättävä. Tilannetta tulisi tarkastella dialektisesti. Otetaan esimerkiksi hanke, jonka suunniteltu asennettu kapasiteetti on suunnitteluvaiheen alussa 1,2 miljoonaa kilowattia ja jonka yksikkökokoonpano on neljä 300 000 kilowatin yksikköä. Jos vedenpainealue on sopiva ja teknologian kehittyessä edellytykset 350 000 kW:n yksittäisen koneen valinnalle ovat olemassa, kattavan teknisen ja taloudellisen vertailun jälkeen voidaan suositella 1,4 miljoonaa kW:ta edustavaksi suunnitelmaksi esitoteutettavuusvaiheessa. Jos kuitenkin alun perin suunniteltujen neljän 300 000 kW:n yksikön katsotaan nyt kasvavan kahdella yksiköllä kuuteen 300 000 kW:n yksikköön, eli voimalaitoksen asennettu kapasiteetti kasvaa 1,2 miljoonasta kW:sta 1,8 miljoonaan kW:iin, yleisesti uskotaan, että tämä muutos on muuttanut hankkeen toiminnallista suuntautumista, ja siinä on otettava kattavasti huomioon suunnittelun vaatimustenmukaisuus, sähköjärjestelmän tarpeet, hankkeen rakennusolosuhteet ja muut tekijät. Yleisesti ottaen yksiköiden määrän kasvun tulisi kuulua kaavamuutoksen piiriin.
Toinen on täyden käyttöasteen lyhentäminen. Jos pumppausenergiaa verrataan latauspankkiin, asennettua kapasiteettia voidaan käyttää lähtötehona, ja täydet käyttötunnit osoittavat, kuinka kauan varavirtalähdettä voidaan käyttää. Pumppuvoimalaitoksissa, kun varastoidun energian määrä on sama, täyttä käyttöaikaa ja asennettua kapasiteettia voidaan vertailla kattavasti. Tällä hetkellä sähköjärjestelmän tarpeiden mukaan päivittäiseksi säännellyksi pumppausenergian täyteen käyttöaikaan katsotaan 6 tuntia. Jos voimalaitoksen rakennusolosuhteet ovat hyvät, on tarkoituksenmukaista lisätä yksikön täyttä käyttöaikaa asianmukaisesti alhaisin kustannuksin. Samalla staattisella investoinnilla kilowattia kohden voimalaitos, jolla on korkeammat täyden käyttöasteen tunnit, voi olla suurempi rooli järjestelmässä. On kuitenkin esitetty, että asennettua kapasiteettia voidaan lisätä merkittävästi (1,2 miljoonaa kW → 1,8 miljoonaa kW) ja täyden kapasiteetin käyttöaikaa lyhentää (6 h → 4 h). Tällä tavoin, vaikka staattista investointia kilowattia kohden voidaan vähentää huomattavasti, järjestelmän lyhyt käyttöaika ei pysty vastaamaan järjestelmän kysyntään, ja myös sen rooli sähköverkossa pienenee huomattavasti.
Julkaisun aika: 08.03.2023