Teño un amigo que está na flor da súa vida e ten moi boa saúde. Aínda que non teño noticias túas desde hai moitos días, espérase que todo vaia ben. Hoxe atopeino por casualidade, pero parecía moi esgotado. Non puiden evitar preocuparme por el. Avancei para pedirlle máis detalles.
Suspirou e dixo lentamente: "Recentemente estou namorado dunha rapaza". Pódese dicir que os "fermosos sorrisos e os fermosos ollos" conmóvenme o corazón. Non obstante, os pais na casa aínda están na aula e teñen dúbidas, polo que non os contrataron hai moito tempo. "O meu cinto está a facerse máis ancho e non me arrepentirei, e quedarei emaciado por Iraq", o que me fai sentir así hoxe. Sempre sei que tes moitos coñecementos. Agora que estás destinado a reunirte hoxe, gustaríame pedirche que axudes ao persoal. Se o destino está determinado pola natureza, xa que se cumpriron os Seis Ritos, os dous apelidos casarán e farán un contrato nunha casa. A boa relación nunca rematará, coincidindo co mesmo nome. Coa promesa da cabeza branca, escribe a Hongjian, para que a alianza das follas vermellas se poida rexistrar na mandarina. Se hai algunha desarmonía, tamén deberiamos "resolver a queixa e soltar o nó, e moito menos odiarnos; un separándose e o outro perdoando, e cada un sexa feliz". Por certo, esta rapaza ten un dobre nome para bombear auga e un dobre nome para almacenar enerxía.
Despois de escoitar isto, non estou nada enfadado. Claramente foi o seu líder quen lle pediu que xulgase se a central eléctrica de almacenamento por bombeo ten valor de investimento, pero vostede dixo que era tan fresca e refinada. "Un bo matrimonio faise pola natureza e unha boa parella faise pola natureza". Non podo dicir nada sobre os sentimentos. Pero cando se trata de centrais eléctricas de almacenamento por bombeo, acabo de preguntarlle a unha persoa de alto nivel sobre o sistema de avaliación da "integración cinco dimensións" despois da práctica de construción de máis de 100 proxectos de almacenamento por bombeo. Son a localización xeográfica, as condicións de construción, as condicións externas, o deseño de enxeñaría e os indicadores económicos. Se quere, só me escoite por vostede.
1. Localización xeográfica
Hai un vello dito no sector inmobiliario que di que "localización, localización, localización" é "localización, localización ou localización". Este famoso dito de Wall Street difundiuse amplamente despois de ser citado por Li Ka-shing.
Na avaliación exhaustiva dos proxectos de almacenamento por bombeo, a localización xeográfica tamén é o primeiro. A orientación funcional do almacenamento por bombeo serve principalmente á rede eléctrica ou ao desenvolvemento de novas e grandes bases enerxéticas. Polo tanto, a localización xeográfica da central eléctrica de almacenamento por bombeo baséase principalmente en dous puntos: un está preto do centro de carga e o outro está preto da nova base enerxética.
Na actualidade, a maioría das centrais eléctricas de bombeo que se construíron ou están en construción na China están situadas no centro de carga da rede onde se atopan. Por exemplo, a central eléctrica de bombeo de Guangzhou (2,4 millóns de quilovatios) está a 90 quilómetros de Guangzhou, a central eléctrica de bombeo das Tumbas Ming (0,8 millóns de quilovatios) está a 40 quilómetros de Pequín, a central eléctrica de bombeo de Tianhuangping (1,8 millóns de quilovatios) está a 57 quilómetros de Hangzhou e a central eléctrica de bombeo de Shenzhen (1,2 millóns de quilovatios) está situada na zona urbana de Shenzhen.
Ademais, para satisfacer as necesidades do rápido desenvolvemento de novas enerxías, en torno ao desenvolvemento integrado da auga e a paisaxe e o desenvolvemento dunha nova base enerxética no deserto e no deserto de Gobi, tamén se pode planificar un novo lote de centrais eléctricas de almacenamento por bombeo preto da nova base enerxética. Por exemplo, as centrais eléctricas de almacenamento por bombeo actualmente proxectadas en Xinjiang, Gansu, Shaanxi, Mongolia Interior, Shanxi e outros lugares, ademais de satisfacer as necesidades da rede eléctrica local, destínanse principalmente a novos servizos de base enerxética.
Polo tanto, o primeiro punto da avaliación exhaustiva dunha central eléctrica de almacenamento por bombeo é ver onde naceu por primeira vez. En xeral, o almacenamento por bombeo debe seguir o principio da distribución descentralizada, centrándose na distribución preto do centro de carga da rede e na nova área de concentración de enerxía. Ademais, para as áreas sen estacións de almacenamento por bombeo, tamén se debe dar prioridade cando haxa boas condicións de recursos.
2. Condicións de construción
1. Condicións topográficas
A análise das condicións topográficas inclúe principalmente a altura da auga, a relación distancia-altura e a capacidade de almacenamento efectiva natural dos encoros superior e inferior. A enerxía almacenada no almacenamento por bombeo é esencialmente a enerxía potencial gravitacional da auga, igual ao produto da diferenza de altura e a gravidade da auga no encoro. Polo tanto, para almacenar a mesma enerxía, ou ben se aumenta a diferenza de altura entre os encoros superior e inferior, ou ben se aumenta a capacidade de almacenamento regulada dos encoros superior e inferior do almacenamento por bombeo.
Se se cumpren as condicións, é máis axeitado ter unha maior diferenza de altura entre os depósitos superior e inferior, o que pode reducir o tamaño dos depósitos superior e inferior e o tamaño da planta e do equipo electromecánico, e reducir o investimento do proxecto. Non obstante, segundo o nivel de fabricación actual de unidades de almacenamento por bombeo, unha diferenza de altura demasiado grande tamén levará a unha maior dificultade na fabricación das unidades, polo que canto maior sexa, mellor. Segundo a experiencia en enxeñaría, a caída xeral está entre 400 e 700 m. Por exemplo, a altura nominal da central eléctrica de almacenamento por bombeo das Tumbas Ming é de 430 m; a altura nominal da central eléctrica de almacenamento por bombeo de Xianju é de 447 m; a altura nominal da central eléctrica de almacenamento por bombeo de Tianchi é de 510 m; a altura nominal da central eléctrica de almacenamento por bombeo de Tianhuangping é de 526 m; a altura nominal da central eléctrica de almacenamento por bombeo de Xilongchi é de 640 m; a altura nominal da central eléctrica de almacenamento por bombeo de Dunhua é de 655 m. Na actualidade, a central eléctrica de almacenamento por bombeo de Changlongshan ten a maior altura de utilización de 710 m construída na China; a maior altura de utilización da central eléctrica de almacenamento por bombeo en construción é a central eléctrica de almacenamento por bombeo de Tiantai, cunha altura nominal de 724 m.
A relación espazo-profundidade é a relación entre a distancia horizontal e a diferenza de elevación entre os encoros superior e inferior. En xeral, é axeitado que sexa máis pequeno, o que pode reducir a cantidade de enxeñaría do sistema de transporte de auga e aforrar o investimento en enxeñaría. Non obstante, segundo a experiencia en enxeñaría, unha relación de espazado-altura demasiado pequena pode causar facilmente problemas como o deseño de enxeñaría e as pendentes altas e pronunciadas, polo que xeralmente é axeitado ter unha relación de espazado-altura entre 2 e 10. Por exemplo, a relación de distancia-altura da estación de almacenamento por bombeo de Changlongshan é de 3,1; a relación de distancia-altura da estación de almacenamento por bombeo de Huizhou é de 8,3.
Cando o terreo das concas superior e inferior do encoro é relativamente aberto, a necesidade de almacenamento de enerxía pode formarse dentro dunha pequena área da conca do encoro. En caso contrario, é necesario ampliar a área da conca do encoro ou axustar a capacidade do encoro mediante expansión e escavación, e aumentar a ocupación do terreo e a cantidade de enxeñaría. Para centrais eléctricas de almacenamento por bombeo cunha capacidade instalada de 1,2 millóns de quilovatios e horas de utilización completa de 6 horas, a capacidade de almacenamento para a regulación da xeración de enerxía necesita uns 8 millóns de m3, 7 millóns de m3 e 6 millóns de m3 respectivamente cando a cabeza de auga é de 400 m, 500 m e 600 m. Con base nisto, tamén é necesario considerar a capacidade de almacenamento morta, a capacidade de almacenamento de reserva de perda de auga e outros factores para determinar finalmente a capacidade de almacenamento total do encoro. Para cumprir cos requisitos de capacidade do encoro, este debe formarse mediante represas ou expansión de escavacións no encoro en combinación co terreo natural.
Ademais, a conca do encoro superior é xeralmente pequena, e o control das inundacións do proxecto pódese resolver aumentando axeitadamente a altura da presa. Polo tanto, o estreito val na saída da conca do encoro superior é un lugar ideal para a construción de presas, o que pode reducir significativamente a cantidade de recheo da presa.
2. Condicións xeolóxicas
Só as montañas verdes son coma muros cando sinalan ás Seis Dinastías.
——Yuan Sadurah
As condicións xeolóxicas inclúen principalmente a estabilidade estrutural rexional, as condicións xeolóxicas de enxeñaría dos encoros superior e inferior e as súas áreas de unión, as condicións xeolóxicas de enxeñaría do sistema de transmisión de auga e xeración de enerxía e os materiais de construción naturais.
As estruturas de contención e descarga da central eléctrica de almacenamento por bombeo deben evitar fallas activas, e a zona do encoro non debe ter grandes deslizamentos de terra, colapsos, fluxos de entullos e outros fenómenos xeolóxicos adversos. As cavernas subterráneas da central eléctrica deben evitar macizos rochosos débiles ou rotos. Cando estas condicións non se poidan evitar mediante o deseño de enxeñaría, as condicións xeolóxicas restrinxirán a construción da central eléctrica de almacenamento por bombeo.
Mesmo se a central eléctrica de almacenamento por bombeo evita as restricións mencionadas, as condicións xeolóxicas tamén afectan en gran medida o custo do proxecto. En xeral, canto máis raro sexa o terremoto na área do proxecto e canto máis dura sexa a rocha, máis propicio será a redución do custo de construción das centrais eléctricas de almacenamento por bombeo.
Segundo as características dos edificios e as características de funcionamento da central eléctrica de almacenamento por bombeo, os principais problemas de enxeñaría xeolóxica pódense resumir do seguinte xeito:
(1) En comparación coas centrais eléctricas convencionais, hai máis marxe para a comparación e selección do emprazamento da estación e do emprazamento do depósito das centrais eléctricas de almacenamento por bombeo. Os emprazamentos con malas condicións xeolóxicas ou tratamento de enxeñaría difícil poden descartarse mediante o traballo xeolóxico na fase de estudo do emprazamento da estación e de planificación da estación. O papel da exploración xeolóxica é particularmente importante nesta fase.
Non obstante, as marabillas e as marabillas do mundo adoitan residir no perigo e na distancia, e o que é máis raro entre as persoas, polo que é imposible que calquera que teña vontade o alcance.
——Dinastía Song, Wang Anshi
Estudio da presa superior da central eléctrica de almacenamento por bombeo de Shitai na provincia de Anhui
(2) Hai moitas cavernas subterráneas de enxeñaría, longas seccións de túneles de alta presión, gran presión interna de auga, enterramentos profundos e grandes escalas. É necesario demostrar completamente a estabilidade da rocha circundante e determinar o método de escavación, o tipo de soporte e revestimento, o alcance e a profundidade da rocha circundante do túnel.
(3) A capacidade de almacenamento do depósito de almacenamento por bombeo é xeralmente pequena e o custo de bombeo é elevado durante o período de funcionamento, polo que a cantidade de fugas do depósito superior debe ser controlada estritamente. O depósito superior está situado principalmente no cumio da montaña e, en xeral, hai vales baixos adxacentes ao seu redor. Un número considerable de estacións son seleccionadas en zonas con formas cársticas negativas para aproveitar o terreo vantaxoso. Os problemas de fugas nos vales adxacentes ao depósito e de fugas cársticas son relativamente comúns, nos que é necesario centrarse e controlar ben a calidade da construción.
(4) A distribución dos materiais empregados para o recheo da presa na conca do encoro da central eléctrica de almacenamento por bombeo é o factor clave para determinar a taxa de utilización da fonte de material. Cando as reservas dos materiais empregados na zona de escavación da conca do encoro por riba do nivel da auga morta cumpren xusto os requisitos de recheo da presa e non hai material de decapado superficial, alcánzase o estado ideal do equilibrio entre a escavación e o recheo da fonte de material. Cando o material de decapado superficial é groso, o problema do uso do material de decapado na presa pódese resolver dividindo o material da presa. Polo tanto, é moi importante establecer un modelo xeolóxico relativamente preciso dos encoros superior e inferior mediante medios de exploración eficaces para o deseño do equilibrio de escavación e recheo da conca do encoro.
(5) Durante o funcionamento do encoro, as subidas e baixadas repentinas do nivel da auga son frecuentes e grandes, e o modo de funcionamento da central eléctrica de almacenamento por bombeo ten un grande impacto na estabilidade da pendente do encoro, o que supón uns requisitos máis elevados para as condicións xeolóxicas da pendente do encoro. Cando non se cumpren os requisitos para o factor de seguridade de estabilidade, é necesario reducir a relación de pendente de escavación ou aumentar a resistencia do soporte, o que resulta nun aumento dos custos de enxeñaría.
(6) A cimentación de toda a conca do depósito antifiltración da central eléctrica de almacenamento por bombeo ten altos requisitos de deformación, drenaxe e uniformidade, especialmente para a cimentación de toda a conca do depósito antifiltración en zonas cársticas, o colapso cárstico no fondo do depósito, a deformación desigual da cimentación, o levantamento inverso da auga cárstica, a presión negativa cárstica, o colapso da sobrecarga da depresión cárstica e outras cuestións deben recibir suficiente atención.
(7) Debido á gran diferenza de elevación da central eléctrica de almacenamento por bombeo, a unidade reversible ten uns requisitos máis elevados para o control do contido de sedimentos que pasa pola turbina. É necesario prestar atención á protección e ao tratamento de drenaxe da fonte sólida da bárcana no bordo traseiro da pendente na entrada e saída e ao almacenamento dos sedimentos da tempada de inundacións.
(8) As centrais eléctricas de bombeo non formarán presas altas nin grandes encoros. A altura da presa e as pendentes escavadas manualmente da maioría dos encoros superiores e inferiores non superan os 150 m. Os problemas de enxeñaría xeolóxica da cimentación da presa e as pendentes elevadas son menos difíciles de abordar que os das presas altas e os grandes encoros das centrais eléctricas convencionais.
3. Condicións de formación do almacén
Os encoros superior e inferior deben ter as condicións do terreo axeitadas para a construción de presas. En xeral, considérase unha altura de utilización duns 400~500 m baseándose nunha capacidade instalada de 1,2 millóns de quilovatios e unhas horas de utilización de xeración de enerxía completa de 6 horas, é dicir, a capacidade de almacenamento regulada dos encoros de auga superior e inferior de almacenamento por bombeo é duns 6 millóns~8 millóns de m3. Algunhas estacións de almacenamento por bombeo teñen naturalmente unha "barriga". É doado formar a capacidade do encoro mediante represas. Neste caso, pódese encaixar mediante represas. Non obstante, algunhas estacións de almacenamento por bombeo teñen unha pequena capacidade de almacenamento natural e necesitan ser escavadas para formar a capacidade de almacenamento. Isto traerá dous problemas: un é o custo de desenvolvemento relativamente alto, o outro é que a capacidade de almacenamento debe ser escavada en grandes cantidades e a capacidade de almacenamento de enerxía da central eléctrica non debe ser demasiado grande.
Ademais dos requisitos de capacidade de almacenamento, o proxecto de depósito de almacenamento por bombeo tamén debe considerar a prevención da filtración do depósito, a escavación de terras e rochas e o equilibrio do recheo, a selección do tipo de presa, etc., e determinar o esquema de deseño mediante unha comparación técnica e económica exhaustiva. En xeral, se se pode formar un depósito mediante represas e se adopta a prevención local da filtración, as condicións para a formación do depósito son relativamente boas (véxase a Fig. 2.3-1); se se forma unha "conca" mediante unha gran cantidade de escavación e se adopta o tipo antifiltración de toda a conca, as condicións para a formación do depósito son relativamente xerais (véxase a Fig. 2.3-2 e 2.3-3).
Tomando como exemplo a central eléctrica de almacenamento por bombeo de Guangzhou con boas condicións de formación de encoros, as condicións de formación dos encoros superior e inferior son relativamente boas, e o encoro pódese formar mediante represas, cunha capacidade do encoro superior de 24,08 millóns de m3 e unha capacidade do encoro inferior de 23,42 millóns de m3.
Ademais, tómase como exemplo a central eléctrica de almacenamento por bombeo de Tianhuangping. O encoro superior está situado na depresión da fonte do barranco da gabia ramal na marxe esquerda do río Daxi, que está rodeado pola presa principal, catro presas auxiliares, entrada/saída e as montañas que rodean o encoro. A presa principal está situada na depresión do extremo sur do encoro, e a presa auxiliar está situada nos catro pasos do leste, norte, oeste e suroeste. As condicións de almacenamento son medias, cunha capacidade total de almacenamento de 9,12 millóns de m3.
4. Condicións da fonte de auga
As centrais eléctricas de almacenamento por bombeo difiren das centrais hidroeléctricas convencionais, é dicir, unha "conca" de auga limpa vértese de ida e volta entre os depósitos superior e inferior. Ao bombear auga, a auga vértese do depósito inferior ao depósito superior e, ao xerar electricidade, a auga báixase do depósito superior ao depósito inferior. Polo tanto, o problema da fonte de auga da central eléctrica de almacenamento por bombeo é principalmente satisfacer o almacenamento inicial de auga, é dicir, almacenar a auga primeiro no depósito e complementar o volume de auga reducido debido á evaporación e ás fugas durante o funcionamento diario. A capacidade de almacenamento por bombeo é xeralmente da orde de 10 millóns de m3 e os requisitos de volume de auga non son elevados. As condicións da fonte de auga en zonas con grandes precipitacións e densas redes fluviais non serán as condicións limitantes para a construción de centrais eléctricas de almacenamento por bombeo. Non obstante, para as rexións relativamente áridas como o noroeste, a condición da fonte de auga converteuse nun factor de restrición importante. Algúns lugares teñen as condicións topográficas e xeolóxicas para a construción de almacenamento por bombeo, pero pode que non haxa fonte de auga para o almacenamento de auga durante decenas de quilómetros.
3. Condicións externas
A esencia das cuestións de inmigración e medio ambiente é abordar a cuestión da ocupación e compensación dos recursos públicos. É un proceso vantaxoso para todos e para múltiples beneficiarios.
1. Adquisición de terreos e reasentamento para a construción
O ámbito da adquisición de terreos para a construción da central eléctrica de almacenamento por bombeo inclúe a área de inundación do encoro superior e inferior e a área de construción do proxecto hidroeléctrico. Aínda que hai dous encoros na central eléctrica de almacenamento por bombeo, debido a que os encoros son relativamente pequenos, algúns deles usan lagos naturais ou encoros existentes, o ámbito da adquisición de terreos para a construción adoita ser moito menor que o das centrais hidroeléctricas convencionais; debido a que a maioría das concas do encoro están escavadas, a área de construción do proxecto hidroeléctrico adoita incluír a área de inundación do encoro, polo que a proporción da área de construción do proxecto hidroeléctrico no ámbito de adquisición de terreos da construción do proxecto é moito maior que a da central hidroeléctrica convencional.
A zona de inundación do encoro inclúe principalmente a zona de inundación por debaixo do nivel normal da poza do encoro, así como a zona de remanso de augas inundables e a zona afectada polo encoro.
A área de construción do proxecto hidroeléctrico inclúe principalmente os edificios do proxecto hidroeléctrico e a área de xestión permanente do proxecto. A área de construción do proxecto central determínase como a área temporal e a área permanente segundo o propósito de cada parcela. O terreo temporal pode restaurarse ao seu uso orixinal despois do uso.
Determinouse o alcance da adquisición de terreos para a construción e o importante traballo de seguimento é levar a cabo a investigación dos indicadores físicos da adquisición de terreos para a construción, para "coñecerse a si mesmo e coñecer ao outro". Trátase principalmente de investigar a cantidade, a calidade, a propiedade e outros atributos da poboación, terreos, edificios, estruturas, reliquias culturais e sitios históricos, depósitos minerais, etc. dentro do ámbito da adquisición de terreos para a construción.
Para a toma de decisións, a principal preocupación é se a adquisición de terreos para a construción implica factores sensibles importantes, como a escala e a cantidade de terras agrícolas básicas permanentes, bosques de benestar público de primeira clase, aldeas e cidades importantes, reliquias culturais e sitios históricos importantes e depósitos minerais.
2. Protección ecolóxica do medio ambiente
A construción de centrais eléctricas de almacenamento por bombeo debe respectar o principio de "prioridade ecolóxica e desenvolvemento verde".
Evitar as zonas ambientalmente sensibles é un requisito previo importante para a viabilidade do proxecto. As zonas ambientalmente sensibles refírense a todo tipo de zonas de protección a todos os niveis establecidas segundo a lei e as zonas que son particularmente sensibles ao impacto ambiental do proxecto de construción. Ao seleccionar os sitios, débense examinar e evitar primeiro as zonas ambientalmente sensibles, incluíndo principalmente as liñas vermellas de protección ecolóxica, os parques nacionais, as reservas naturais, os lugares paisaxísticos, os sitios do patrimonio cultural e natural mundial, as zonas de protección de fontes de auga potable, os parques forestais, os parques xeolóxicos, os parques de humidais, a zona de protección de recursos de xermoplasma acuático, etc. Ademais, tamén é necesario analizar o cumprimento e a coordinación entre o sitio e a planificación relevante, como o espazo terrestre, a construción urbana e rural e "tres liñas e unha soa".
As medidas de protección ambiental son medidas importantes para reducir o impacto ambiental. Se o proxecto non implica zonas ambientalmente sensibles, é basicamente viable desde a perspectiva da protección ambiental, pero a construción do proxecto inevitablemente terá un certo impacto na auga, o gas, o son e o medio ambiente ecolóxico, e cómpre tomar unha serie de medidas específicas para eliminar ou mitigar os efectos adversos, como o tratamento de augas residuais de produción e augas residuais domésticas, e a descarga de caudais ecolóxicos.
A construción de paisaxes é unha forma importante de lograr un desenvolvemento de alta calidade do bombeo e almacenamento. As centrais eléctricas de bombeo e almacenamento adoitan estar situadas en zonas montañosas e onduladas con bo ambiente ecolóxico. Unha vez finalizado o proxecto, formaranse dous encoros. Tras a restauración ecolóxica e a construción da paisaxe, pódense incluír en lugares paisaxísticos ou atraccións turísticas para lograr un desenvolvemento harmonioso da central eléctrica e o medio ambiente. A implementación do concepto de "auga verde e montañas verdes son montañas douradas e montañas prateadas". Por exemplo, a central eléctrica de almacenamento por bombeo de Zhejiang Changlongshan foi incluída no lugar paisaxístico principal do lugar paisaxístico provincial de Tianhuangping - Jiangnan Tianchi, e a central eléctrica de almacenamento por bombeo de Qujiang foi incluída na zona de protección de terceiro nivel do lugar paisaxístico provincial de Lankeshan-Wuxijiang.
4. Deseño de enxeñaría
O deseño de enxeñaría dunha central eléctrica de almacenamento por bombeo inclúe principalmente a escala do proxecto, as estruturas hidráulicas, o deseño da organización da construción, as estruturas electromecánicas e metálicas, etc.
1. Escala do proxecto
A escala de enxeñaría da central eléctrica de almacenamento por bombeo inclúe principalmente a capacidade instalada, o número de horas completas continuas, o principal nivel de auga característico do encoro e outros parámetros.
A selección da capacidade instalada e o número de horas completas continuas da central eléctrica de almacenamento por bombeo debe ter en conta tanto a necesidade como a posibilidade. A necesidade refírese á demanda do sistema eléctrico e pode referirse ás condicións de construción da propia central. O método xeral baséase na análise da posición funcional de diferentes sistemas eléctricos para centrais eléctricas de almacenamento por bombeo e os requisitos do sistema eléctrico para o número de horas completas continuas, para elaborar razoablemente o plan de capacidade instalada e o número de horas completas continuas, e para seleccionar a capacidade instalada e o número de horas completas continuas mediante a simulación da produción de enerxía e unha comparación técnica e económica exhaustiva.
Na práctica, un método sinxelo para planificar inicialmente a capacidade instalada e as horas de utilización completa é determinar primeiro a capacidade da unidade segundo o rango de carga de auga e, a continuación, determinar a capacidade instalada total e as horas de utilización completa segundo a enerxía de almacenamento natural do almacenamento por bombeo. Na actualidade, no rango de caída do nivel da auga de 300 m a 500 m, a tecnoloxía de deseño e fabricación da unidade cunha capacidade nominal de 300.000 quilovatios está madura, as condicións de funcionamento estable son boas e a experiencia práctica de enxeñaría é a máis rica (por iso a capacidade instalada da maioría das centrais eléctricas de almacenamento por bombeo en construción é xeralmente un número par de 300.000 quilovatios, tendo en conta os requisitos do deseño descentralizado, e finalmente a maioría é de 1,2 millóns de quilovatios). Despois de seleccionar inicialmente a capacidade da unidade, analízase o almacenamento de enerxía natural da central eléctrica de almacenamento por bombeo en función das condicións topográficas e xeolóxicas dos encoros superior e inferior, e a perda de carga das condicións de xeración de enerxía e bombeo. Por exemplo, mediante unha análise preliminar, se a caída media do nivel da auga entre os encoros superior e inferior dunha central eléctrica de almacenamento por bombeo é duns 450 m, é axeitado seleccionar 300.000 quilovatios de capacidade unitaria; a enerxía de almacenamento natural dos encoros superior e inferior é duns 6,6 millóns de quilovatios-hora, polo que se poden considerar catro unidades, é dicir, a capacidade total instalada é de 1,2 millóns de quilovatios; combinada coa demanda do sistema eléctrico, despois dalgunha expansión e escavación do encoro en función das condicións naturais, o almacenamento total de enerxía alcanzará os 7,2 millóns de quilovatios-hora, o que corresponde ás 6 horas continuas de xeración de enerxía completa.
O nivel característico da auga do encoro inclúe principalmente o nivel normal da auga, o nivel de auga morta e o nivel de inundación. Xeralmente, o nivel característico da auga destes encoros escóllese despois de seleccionar o número de horas cheas continuas e a capacidade instalada.
2. Estruturas hidráulicas
Diante de nós está o río que flúe, e detrás de nós están as luces brillantes. Así é a nosa vida, loitando e correndo cara adiante.
——Construtores de conservación de auga Song of Water
As estruturas hidráulicas para o almacenamento por bombeo xeralmente inclúen un depósito superior, un depósito inferior, un sistema de condución de auga, unha central eléctrica subterránea e unha estación de interruptores. O punto clave do deseño dos depósitos de auga superior e inferior é obter unha gran capacidade de almacenamento mediante un custo de enxeñaría mínimo. A maioría dos depósitos superiores adoptan a combinación de escavación e represamento, e a maioría deles son presas de rocha frontal. Dependendo das condicións xeolóxicas, as fugas no depósito da central eléctrica de almacenamento por bombeo pódense resolver mediante a prevención de filtracións en todo o depósito e a prevención de filtracións en forma de cortina arredor do depósito. Os materiais de prevención de filtracións poden ser placa frontal de formigón asfáltico, xeomembrana, manta de arxila, etc.
Diagrama esquemático dunha central eléctrica de almacenamento por bombeo
Cando se deba adoptar a prevención de filtracións en toda a conca do encoro para o encoro da central eléctrica de almacenamento por bombeo, débese considerar a forma de prevención de filtracións da presa e a forma de prevención de filtracións da conca do encoro como un todo, para evitar ou reducir ao máximo o tratamento conxunto entre diferentes estruturas de prevención de filtracións e mellorar a fiabilidade. A conca do encoro enteira con recheo alto debe utilizarse para a prevención de filtracións no fondo do encoro. A estrutura de prevención de filtracións no fondo do encoro debe ser axeitada para grandes deformacións ou deformacións irregulares causadas por un recheo alto.
A altura de auga da central eléctrica de almacenamento por bombeo é alta e a presión soportada pola estrutura do canal de auga é grande. Dependendo da altura de auga, as condicións xeolóxicas da rocha circundante, o tamaño da tubaxe bifurcada, etc., pódense adoptar revestimentos de aceiro, revestimentos de formigón armado e outros métodos.
Ademais, para garantir a seguridade do control de inundacións da central eléctrica, a central de almacenamento por bombeo tamén precisa dispor estruturas de descarga de inundacións, etc., que non se detallarán aquí.
3. Deseño da organización da construción
As principais tarefas do deseño da organización da construción da central eléctrica de almacenamento por bombeo inclúen: estudar as condicións de construción do proxecto, o desvío da construción, a planificación da fonte de materiais, a construción principal do proxecto, o transporte da construción, as instalacións da planta de construción, o deseño xeral da construción, o cronograma xeral da construción (período de construción), etc.
No traballo de deseño, debemos aproveitar ao máximo as condicións topográficas e xeolóxicas do lugar da estación, combinar as condicións de construción e o plan de deseño de enxeñaría e, no principio do uso intensivo e económico do solo, elaborar inicialmente o plan de construción de enxeñaría, o balance de movemento de terras e o plan xeral de deseño da construción, para minimizar a ocupación de terra cultivable e reducir o custo do proxecto.
Como importante país construtor, a xestión e o nivel de construción de China son mundialmente coñecidos. Nos últimos anos, o almacenamento por bombeo de China realizou moitas exploracións beneficiosas na construción ecolóxica, I+D e aplicación de equipos clave, e construción intelixente. Algunhas tecnoloxías de construción alcanzaron ou avanzaron no nivel internacional. Isto reflíctese principalmente na tecnoloxía de construción de presas cada vez máis madura, o novo progreso da tecnoloxía de construción de tubaxes bifurcadas de alta presión, o gran número de prácticas exitosas de escavación de grupos de cavernas subterráneas de centrais eléctricas en condicións xeolóxicas complexas, a innovación continua da tecnoloxía e os equipos de construción de pozos inclinados, os notables logros da construción mecanizada e intelixente e o avance da tuneladora na construción de túneles.
4. Estrutura electromecánica e metálica
As unidades de almacenamento reversibles de fluxo mixto dunha soa etapa de eixo vertical úsanse xeralmente en centrais eléctricas de almacenamento por bombeo. En termos de desenvolvemento hidráulico de turbinas-bomba, China ten a capacidade de deseño e fabricación de turbinas-bomba cunha sección de cabeza de 700 m e 400.000 quilovatios por unidade de capacidade, así como o deseño, fabricación, instalación, posta en servizo e produción de moitas unidades de almacenamento cunha sección de cabeza de 100-700 m e 400.000 quilovatios ou menos por unidade de capacidade. En termos de altura de auga da central eléctrica, as alturas de auga nominais das centrais eléctricas de almacenamento por bombeo de Jilin Dunhua, Guangdong Yangjiang e Zhejiang Changlongshan en construción son todas superiores a 650 m, o que se atopa na vangarda mundial; A altura nominal aprobada da central eléctrica de almacenamento por bombeo de Zhejiang Tiantai é de 724 m, que é a altura nominal máis alta das centrais eléctricas de almacenamento por bombeo do mundo. A dificultade xeral de deseño e fabricación da unidade está no nivel líder mundial. No desenvolvemento de motores de xerador, os grandes motores de xerador das centrais eléctricas de almacenamento por bombeo construídas e en construción na China son motores síncronos reversibles, trifásicos, totalmente refrixerados por aire e de eixe vertical. Hai dúas unidades da central eléctrica de almacenamento por bombeo de Zhejiang Changlongshan cunha velocidade nominal de 600 r/min e unha capacidade nominal de 350.000 kW. Algunhas unidades da central eléctrica de almacenamento por bombeo de Guangdong Yangjiang puxéronse en funcionamento cunha velocidade nominal de 500 r/min e unha capacidade nominal de 400.000 kW. A capacidade de fabricación total de motores de xerador alcanzou o nivel avanzado do mundo. Ademais, as estruturas electromecánicas e metálicas tamén inclúen maquinaria hidráulica, enxeñaría eléctrica, control e protección, estruturas metálicas e outros aspectos, que non se repetirán aquí.
A fabricación de equipos de centrais eléctricas de almacenamento por bombeo en China está a desenvolverse rapidamente na dirección de altas cargas de auga, gran capacidade, alta fiabilidade, amplo alcance, velocidade variable e localización.
5. Indicadores económicos
As condicións de construción e o impacto externo dun proxecto de almacenamento por bombeo, despois de determinar o esquema de deseño do proxecto, reflectiranse en última instancia principalmente nun indicador, concretamente o investimento estático por quilovatio do proxecto. Canto menor sexa o investimento estático por quilovatio, mellor será a economía do proxecto.
As diferenzas individuais nas condicións de construción das centrais eléctricas de almacenamento por bombeo son obvias. O investimento estático por quilovatio está estreitamente relacionado coas condicións de construción e a capacidade instalada do proxecto. En 2021, China aprobou 11 centrais eléctricas de almacenamento por bombeo, cun investimento estático medio de 5367 yuans por quilovatio; 14 proxectos completaron o estudo de previabilidade e o investimento estático medio por quilovatio é de 5425 yuans/quilovatio.
Segundo as estatísticas preliminares, o investimento estático por quilovatio en grandes proxectos de almacenamento por bombeo que están en traballos preliminares en 2022 está xeralmente entre 5000 e 7000 yuans/quilovatio. Debido ás diferentes condicións xeolóxicas rexionais, o nivel medio de investimento estático por quilovatio de enerxía de almacenamento por bombeo varía moito nas diferentes rexións. En xeral, as condicións de construción das centrais eléctricas no sur, leste e centro da China son relativamente boas, e o investimento estático por quilovatio é relativamente baixo. Debido ás malas condicións xeolóxicas de enxeñaría e ás malas condicións das fontes de auga, o nivel de custo unitario na rexión noroeste é relativamente alto en comparación con outras rexións da China.
Para as decisións de investimento, debemos centrarnos no investimento estático por quilovatio do proxecto, pero non podemos falar só do investimento estático por quilovatio, xa que se non, isto pode levar ás empresas a expandir cegamente a escala. Isto reflíctese principalmente nos seguintes aspectos:
En primeiro lugar, aumentar a capacidade instalada proposta inicialmente na fase de planificación. Deberíamos adoptar unha visión dialéctica desta situación. Tomemos como exemplo un proxecto cunha capacidade instalada prevista de 1,2 millóns de quilovatios ao comezo da fase de planificación, e a súa composición unitaria é de catro unidades de 300.000 quilovatios. Se o rango de carga de auga é axeitado e, co progreso da tecnoloxía, se dan as condicións para seleccionar 350.000 kW dunha única máquina, entón, tras unha comparación técnica e económica exhaustiva, pódese recomendar 1,4 millóns de kW como esquema representativo na fase de previabilidade. Non obstante, se as 4 unidades de 300.000 kW previstas orixinalmente se consideran agora como un aumento de 2 unidades a 6 unidades de 300.000 kW, é dicir, a capacidade instalada da central eléctrica aumenta de 1,2 millóns de kW a 1,8 millóns de kW, entón crese xeralmente que este cambio alterou a orientación funcional do proxecto e que cómpre considerar máis a fondo o cumprimento da planificación, as necesidades do sistema eléctrico, as condicións de construción do proxecto e outros factores de forma exhaustiva. En xeral, o aumento do número de unidades debería estar dentro do ámbito do axuste da planificación.
O segundo é reducir as horas de utilización completa. Se se compara a enerxía de bombeo cun banco de carga, a capacidade instalada pódese usar como potencia de saída e as horas de utilización completa son o tempo que se pode usar o banco de enerxía. Para as centrais eléctricas de bombeo, cando a enerxía almacenada é a mesma, as horas de utilización completa e a capacidade instalada pódense comparar de forma exhaustiva. Na actualidade, segundo as necesidades do sistema eléctrico, as horas diarias reguladas de utilización completa de bombeo considéranse 6 horas. Se as condicións de construción da central eléctrica son boas, é apropiado aumentar axeitadamente as horas de utilización completa da unidade a un custo baixo. Co mesmo investimento estático por quilovatio, a central eléctrica con maiores horas de utilización completa pode desempeñar un papel maior no sistema. Non obstante, existiu a idea de que a capacidade instalada aumentará significativamente (1,2 millóns de kW → 1,8 millóns de kW) e as horas de utilización a plena capacidade reduciranse (6 h → 4 h). Deste xeito, aínda que o investimento estático por quilovatio pode reducirse considerablemente, para o sistema, o curto tempo de utilización non pode satisfacer a demanda do sistema e o seu papel na rede eléctrica tamén se verá considerablemente reducido.
Data de publicación: 08-03-2023
