पंप-भंडारण विद्युत स्टेशन की संरचना एवं विशेषताएं तथा विद्युत स्टेशन की निर्माण विधि

पंप स्टोरेज बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली और परिपक्व तकनीक है, और बिजली स्टेशनों की स्थापित क्षमता गीगावाट तक पहुंच सकती है। वर्तमान में, दुनिया में सबसे परिपक्व और सबसे बड़ा स्थापित ऊर्जा भंडारण पंप हाइड्रो है।
पंप स्टोरेज तकनीक परिपक्व और स्थिर है, जिसमें उच्च व्यापक लाभ हैं, और इसका उपयोग अक्सर पीक विनियमन और बैकअप के लिए किया जाता है। पंप स्टोरेज बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली और परिपक्व तकनीक है, और बिजली स्टेशनों की स्थापित क्षमता गीगावाट तक पहुँच सकती है।

चीन ऊर्जा अनुसंधान संघ की ऊर्जा भंडारण व्यावसायिक समिति के अपूर्ण आंकड़ों के अनुसार, पंप हाइड्रो वर्तमान में दुनिया में सबसे परिपक्व और सबसे बड़ा स्थापित ऊर्जा भंडारण है। 2019 तक, दुनिया की परिचालन ऊर्जा भंडारण क्षमता 180 मिलियन किलोवाट तक पहुंच गई, और पंप स्टोरेज ऊर्जा की स्थापित क्षमता 170 मिलियन किलोवाट से अधिक हो गई, जो दुनिया के कुल ऊर्जा भंडारण का 94% है।
पंप-स्टोरेज पावर स्टेशन बिजली व्यवस्था के कम लोड अवधि के दौरान उत्पन्न बिजली का उपयोग भंडारण के लिए पानी को एक उच्च स्थान पर पंप करने के लिए करते हैं, और पीक लोड अवधि के दौरान बिजली उत्पन्न करने के लिए पानी छोड़ते हैं। जब लोड कम होता है, तो पंप स्टोरेज पावर स्टेशन उपयोगकर्ता होता है; जब लोड पीक होता है, तो यह पावर प्लांट होता है।
पंप स्टोरेज यूनिट के दो बुनियादी कार्य हैं: पानी पंप करना और बिजली पैदा करना। जब बिजली व्यवस्था का भार अपने चरम पर होता है, तो यूनिट पानी के टरबाइन के रूप में काम करती है। गवर्नर सिस्टम के माध्यम से पानी के टरबाइन के गाइड वेन के उद्घाटन को समायोजित किया जाता है, और पानी की संभावित ऊर्जा को यूनिट रोटेशन की यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, और फिर जनरेटर के माध्यम से यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है;
जब बिजली प्रणाली का भार कम होता है, तो पानी के पंप का उपयोग निचले जलाशय से ऊपरी जलाशय में पानी पंप करने के लिए किया जाता है। गवर्नर सिस्टम के स्वचालित समायोजन के माध्यम से, गाइड वेन खोलने को पंप लिफ्ट के अनुसार स्वचालित रूप से समायोजित किया जाता है, और विद्युत ऊर्जा को पानी की संभावित ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है और संग्रहीत किया जाता है। ।

पंप स्टोरेज पावर स्टेशन मुख्य रूप से बिजली प्रणाली के पीक विनियमन, आवृत्ति विनियमन, आपातकालीन बैकअप और ब्लैक स्टार्ट के लिए जिम्मेदार होते हैं, जो बिजली प्रणाली के भार को सुधार और संतुलित कर सकते हैं, बिजली आपूर्ति की गुणवत्ता और बिजली प्रणाली के आर्थिक लाभ में सुधार कर सकते हैं, और पावर ग्रिड के सुरक्षित, किफायती और स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए रीढ़ हैं। पंप-स्टोरेज पावर प्लांट को पावर ग्रिड के सुरक्षित संचालन में "स्टेबलाइजर्स", "रेगुलेटर" और "बैलेंसर्स" के रूप में जाना जाता है।
दुनिया के पंप स्टोरेज पावर स्टेशनों के विकास की प्रवृत्ति उच्च हेड, बड़ी क्षमता और उच्च गति है। उच्च हेड का मतलब है कि इकाई उच्च हेड तक विकसित होती है, बड़ी क्षमता का मतलब है कि एकल इकाई की क्षमता लगातार बढ़ रही है, और उच्च गति का मतलब है कि इकाई उच्च विशिष्ट गति को अपनाती है।

पावर स्टेशन की संरचना और विशेषताएं
पंप स्टोरेज पावर स्टेशन की मुख्य इमारतों में आम तौर पर शामिल हैं: ऊपरी जलाशय, निचला जलाशय, जल वितरण प्रणाली, कार्यशाला और अन्य विशेष इमारतें। पारंपरिक जलविद्युत स्टेशनों की तुलना में, पंप स्टोरेज पावर स्टेशनों की हाइड्रोलिक संरचनाओं में निम्नलिखित मुख्य विशेषताएं हैं:
ऊपरी और निचले जलाशय हैं। समान स्थापित क्षमता वाले पारंपरिक जलविद्युत स्टेशनों की तुलना में, पंप-स्टोरेज पावर स्टेशनों की जलाशय क्षमता आमतौर पर अपेक्षाकृत छोटी होती है।
जलाशय का जल स्तर बहुत उतार-चढ़ाव वाला होता है और बार-बार बढ़ता और गिरता है। पावर ग्रिड में पीक शेविंग और वैली फिलिंग का कार्य करने के लिए, पंप स्टोरेज पावर स्टेशन के जलाशय के जल स्तर का दैनिक परिवर्तन आमतौर पर अपेक्षाकृत बड़ा होता है, आम तौर पर 10-20 मीटर से अधिक होता है, और कुछ पावर स्टेशन 30-40 मीटर तक पहुंच जाते हैं, और जलाशय के जल स्तर के परिवर्तन की दर अपेक्षाकृत तेज होती है, जो आम तौर पर 5 ~ 8 मीटर / घंटा और यहां तक ​​​​कि 8 ~ 10 मीटर / घंटा तक पहुंच जाती है।
जलाशय रिसाव की रोकथाम की आवश्यकताएं अधिक हैं। यदि शुद्ध पंप स्टोरेज पावर स्टेशन ऊपरी जलाशय के रिसाव के कारण बड़ी मात्रा में पानी की हानि का कारण बनता है, तो पावर स्टेशन का बिजली उत्पादन कम हो जाएगा। साथ ही, परियोजना क्षेत्र में जल रिसाव से बिगड़ती जल विज्ञान स्थितियों को रोकने के लिए, जिसके परिणामस्वरूप रिसाव क्षति और केंद्रित रिसाव होता है, जलाशय रिसाव की रोकथाम पर भी उच्च आवश्यकताएं रखी जाती हैं।
पानी का सिर ऊंचा है। पंप स्टोरेज पावर स्टेशन का हेड आम तौर पर ऊंचा होता है, ज्यादातर 200-800 मीटर। 1.8 मिलियन किलोवाट की कुल स्थापित क्षमता वाला जिक्सी पंप-स्टोरेज पावर स्टेशन मेरे देश की पहली 650-मीटर हेड सेक्शन परियोजना है, और 1.4 मिलियन किलोवाट की कुल स्थापित क्षमता वाला डुनहुआ पंप-स्टोरेज पावर स्टेशन मेरे देश की पहली 700-मीटर हेड सेक्शन परियोजना है। पंप स्टोरेज तकनीक के निरंतर विकास के साथ, मेरे देश में उच्च-सिर, बड़ी क्षमता वाले बिजली स्टेशनों की संख्या में वृद्धि होगी।
यूनिट को कम ऊंचाई पर स्थापित किया जाता है। बिजलीघर पर उछाल और रिसाव के प्रभाव को दूर करने के लिए, हाल के वर्षों में देश और विदेश में बनाए गए बड़े पैमाने पर पंप-स्टोरेज पावर स्टेशन ज्यादातर भूमिगत बिजलीघरों का रूप अपनाते हैं।

दुनिया का सबसे पहला पंप-स्टोरेज पावर स्टेशन स्विट्जरलैंड के ज्यूरिख में नेत्रा पंप-स्टोरेज पावर स्टेशन है, जिसे 1882 में बनाया गया था। चीन में पंप स्टोरेज पावर स्टेशनों का निर्माण अपेक्षाकृत देर से शुरू हुआ। पहली तिरछी प्रवाह प्रतिवर्ती इकाई 1968 में गंगनान जलाशय में स्थापित की गई थी। बाद में, घरेलू ऊर्जा उद्योग के तेजी से विकास के साथ, परमाणु ऊर्जा और तापीय ऊर्जा की स्थापित क्षमता में तेजी से वृद्धि हुई, जिसके लिए बिजली प्रणाली को संबंधित पंप स्टोरेज इकाइयों से लैस करने की आवश्यकता थी।
1980 के दशक से, चीन ने बड़े पैमाने पर पंप-स्टोरेज पावर स्टेशनों का निर्माण शुरू कर दिया है। हाल के वर्षों में, मेरे देश की अर्थव्यवस्था और बिजली उद्योग के तेजी से विकास के साथ, मेरे देश ने बड़े पैमाने पर पंप स्टोरेज इकाइयों की उपकरण स्वायत्तता में उपयोगी वैज्ञानिक और तकनीकी उपलब्धियां हासिल की हैं।
2020 के अंत तक, मेरे देश की पंप स्टोरेज बिजली उत्पादन की स्थापित क्षमता 31.49 मिलियन किलोवाट थी, जो पिछले वर्ष की तुलना में 4.0% की वृद्धि थी। 2020 में, राष्ट्रीय पंप-स्टोरेज बिजली उत्पादन क्षमता 33.5 बिलियन kWh थी, जो पिछले वर्ष की तुलना में 5.0% की वृद्धि थी; देश की नई जोड़ी गई पंप-स्टोरेज बिजली उत्पादन क्षमता 1.2 मिलियन kWh थी। मेरे देश के पंप-स्टोरेज पावर स्टेशन उत्पादन और निर्माणाधीन दोनों ही दुनिया में पहले स्थान पर हैं।

चीन के स्टेट ग्रिड कॉर्पोरेशन ने हमेशा पंप स्टोरेज के विकास को बहुत महत्व दिया है। वर्तमान में, स्टेट ग्रिड के पास 22 पंप स्टोरेज पावर स्टेशन चालू हैं और 30 पंप स्टोरेज पावर स्टेशन निर्माणाधीन हैं।
2016 में, ज़ेनान, शानक्सी, जुरोंग, जिआंगसु, किंगयुआन, लियाओनिंग, ज़ियामेन, फ़ुज़ियान और फुकांग, झिंजियांग में पांच पंप-स्टोरेज पावर स्टेशनों का निर्माण शुरू हुआ;
2017 में, हेबेई के यी काउंटी, इनर मंगोलिया के झिरुई, झेजियांग के निंगहाई, झेजियांग के जिन्युन, हेनान के लुओनिंग और हुनान के पिंगजियांग में छह पंप-स्टोरेज पावर स्टेशनों का निर्माण शुरू हुआ;
2019 में, हेबेई में फ़निंग, जिलिन में जियाओहे, झेजियांग में क्यूजियांग, शेडोंग में वेफ़ांग और झिंजियांग में हामी में पांच पंप-स्टोरेज पावर स्टेशनों का निर्माण शुरू हुआ;
2020 में, शांक्सी युआनकू, शांक्सी हुनयुआन, झेजियांग पैन'आन और शेडोंग ताइआन चरण II में चार पंप-स्टोरेज पावर स्टेशनों का निर्माण शुरू हो जाएगा।

मेरे देश का पहला पूर्ण स्वायत्त इकाई उपकरण वाला पंप स्टोरेज पावर स्टेशन। अक्टूबर 2011 में, पावर स्टेशन सफलतापूर्वक पूरा हो गया, यह दर्शाता है कि मेरे देश ने पंप स्टोरेज यूनिट उपकरण विकास की मुख्य तकनीक में सफलतापूर्वक महारत हासिल कर ली है।
अप्रैल 2013 में, फ़ुज़ियान ज़ियानयू पंप स्टोरेज पावर स्टेशन को आधिकारिक तौर पर बिजली उत्पादन के लिए चालू किया गया था; अप्रैल 2016 में, 375,000 किलोवाट की यूनिट क्षमता वाले झेजियांग ज़ियानजू पंप स्टोरेज पावर स्टेशन को सफलतापूर्वक ग्रिड से जोड़ा गया था। मेरे देश में बड़े पैमाने पर पंप स्टोरेज इकाइयों के स्वायत्त उपकरणों को लोकप्रिय बनाया गया है और लगातार लागू किया गया है।
मेरे देश का पहला 700 मीटर हेड पंप-स्टोरेज पावर स्टेशन। कुल स्थापित क्षमता 1.4 मिलियन किलोवाट है। 4 जून, 2021 को यूनिट 1 को बिजली पैदा करने के लिए चालू किया गया।
दुनिया में सबसे बड़ी स्थापित क्षमता वाला पंप-स्टोरेज पावर स्टेशन अभी निर्माणाधीन है। इसकी कुल स्थापित क्षमता 3.6 मिलियन किलोवाट है।
पंप स्टोरेज में बुनियादी, व्यापक और सार्वजनिक विशेषताएं हैं। यह नए पावर सिस्टम स्रोत, नेटवर्क, लोड और स्टोरेज लिंक की विनियमन सेवाओं में भाग ले सकता है, और व्यापक लाभ अधिक महत्वपूर्ण हैं। यह पावर सिस्टम सुरक्षित पावर सप्लाई स्टेबलाइजर, स्वच्छ कम कार्बन बैलेंसर और उच्च दक्षता वाले रनिंग रेगुलेटर का महत्वपूर्ण कार्य करता है।
पहला यह है कि नई ऊर्जा के उच्च अनुपात के प्रवेश के तहत बिजली प्रणाली की विश्वसनीय आरक्षित क्षमता की कमी से प्रभावी ढंग से निपटना। दोहरी क्षमता वाले पीक विनियमन के लाभ से, हम बिजली प्रणाली की बड़ी क्षमता वाले पीक विनियमन क्षमता में सुधार कर सकते हैं, और नई ऊर्जा की अस्थिरता और गर्त के कारण होने वाले पीक लोड की आपूर्ति की समस्या को कम कर सकते हैं। इस अवधि के दौरान नई ऊर्जा के बड़े पैमाने पर विकास के कारण होने वाली खपत की कठिनाइयों को बेहतर ढंग से नई ऊर्जा की खपत को बढ़ावा दिया जा सकता है।
दूसरा है नई ऊर्जा की आउटपुट विशेषताओं और लोड मांग के बीच बेमेल से प्रभावी ढंग से निपटना, तेजी से प्रतिक्रिया की लचीली समायोजन क्षमता पर भरोसा करना, नई ऊर्जा की यादृच्छिकता और अस्थिरता के लिए बेहतर अनुकूलन करना और "मौसम के आधार पर" नई ऊर्जा द्वारा लाई गई लचीली समायोजन मांग को पूरा करना।
तीसरा है उच्च अनुपात वाली नई ऊर्जा शक्ति प्रणाली की अपर्याप्त जड़ता आघूर्ण से प्रभावी ढंग से निपटना। तुल्यकालिक जनरेटर की उच्च जड़ता आघूर्ण के लाभ से, यह प्रभावी रूप से प्रणाली की अशांति-विरोधी क्षमता को बढ़ा सकता है और प्रणाली आवृत्ति स्थिरता को बनाए रख सकता है।
चौथा है नए पावर सिस्टम पर "डबल-हाई" फॉर्म के संभावित सुरक्षा प्रभाव से प्रभावी ढंग से निपटना, आपातकालीन बैकअप फ़ंक्शन को ग्रहण करना, और किसी भी समय अचानक समायोजन की ज़रूरतों को तेज़ स्टार्ट-स्टॉप और तेज़ पावर रैंपिंग क्षमताओं के साथ जवाब देना। साथ ही, एक इंटरप्टेबल लोड के रूप में, यह मिलीसेकंड प्रतिक्रिया के साथ पंपिंग यूनिट के रेटेड लोड को सुरक्षित रूप से हटा सकता है, और सिस्टम के सुरक्षित और स्थिर संचालन में सुधार कर सकता है।
पांचवां है बड़े पैमाने पर नए ऊर्जा ग्रिड कनेक्शन द्वारा लाए गए उच्च समायोजन लागतों से प्रभावी ढंग से निपटना। उचित संचालन विधियों के माध्यम से, कार्बन को कम करने और दक्षता बढ़ाने के लिए थर्मल पावर के साथ संयुक्त, पवन और प्रकाश के परित्याग को कम करना, क्षमता आवंटन को बढ़ावा देना और पूरे सिस्टम की समग्र अर्थव्यवस्था और स्वच्छ संचालन में सुधार करना।

बुनियादी ढांचे के संसाधनों के अनुकूलन और एकीकरण को मजबूत करना, निर्माणाधीन 30 परियोजनाओं की सुरक्षा, गुणवत्ता और प्रगति प्रबंधन का समन्वय करना, मशीनीकृत निर्माण, बुद्धिमान नियंत्रण और मानकीकृत निर्माण को सख्ती से बढ़ावा देना, निर्माण अवधि का अनुकूलन करना और यह सुनिश्चित करना कि "14वीं पंचवर्षीय योजना" अवधि के दौरान पंप भंडारण क्षमता 20 मिलियन किलोवाट से अधिक हो जाएगी, और 2030 तक परिचालन स्थापित क्षमता 70 मिलियन किलोवाट से अधिक हो जाएगी।
दूसरा है लीन मैनेजमेंट पर कड़ी मेहनत करना। नियोजन मार्गदर्शन को मजबूत करना, "दोहरे कार्बन" लक्ष्य और कंपनी की रणनीति के कार्यान्वयन पर केंद्रित, पंप स्टोरेज के लिए "14वीं पंचवर्षीय" विकास योजना की उच्च गुणवत्ता वाली तैयारी। परियोजना की प्रारंभिक कार्य प्रक्रियाओं को वैज्ञानिक रूप से अनुकूलित करें, और परियोजना व्यवहार्यता अध्ययन और अनुमोदन को व्यवस्थित तरीके से आगे बढ़ाएं। सुरक्षा, गुणवत्ता, निर्माण अवधि और लागत पर ध्यान केंद्रित करते हुए, इंजीनियरिंग निर्माण के बुद्धिमान प्रबंधन और नियंत्रण, मशीनीकृत निर्माण और हरित निर्माण को सख्ती से बढ़ावा दें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि निर्माणाधीन परियोजनाएं जल्द से जल्द लाभ प्राप्त कर सकें।
उपकरणों के जीवन चक्र प्रबंधन को गहरा करें, इकाइयों की पावर ग्रिड सेवा पर अनुसंधान को गहरा करें, इकाइयों की संचालन रणनीति को अनुकूलित करें, और पावर ग्रिड के सुरक्षित और स्थिर संचालन को पूरी तरह से सेवा दें। बहुआयामी दुबला प्रबंधन को गहरा करें, एक आधुनिक स्मार्ट आपूर्ति श्रृंखला के निर्माण में तेजी लाएं, सामग्री प्रबंधन प्रणाली में सुधार करें, वैज्ञानिक रूप से पूंजी, संसाधन, प्रौद्योगिकी, डेटा और अन्य उत्पादन कारकों को आवंटित करें, गुणवत्ता और दक्षता में सख्ती से सुधार करें, और व्यापक रूप से प्रबंधन दक्षता और परिचालन दक्षता में सुधार करें।
तीसरा है तकनीकी नवाचार में सफलताओं की तलाश करना। वैज्ञानिक और तकनीकी नवाचार के लिए "नई लीप फॉरवर्ड एक्शन प्लान" का गहन कार्यान्वयन, वैज्ञानिक अनुसंधान में निवेश बढ़ाना और स्वतंत्र नवाचार की क्षमता में सुधार करना। चर गति इकाई प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग को बढ़ाना, 400 मेगावाट बड़ी क्षमता वाली इकाइयों के प्रौद्योगिकी अनुसंधान और विकास को मजबूत करना, पंप-टरबाइन मॉडल प्रयोगशालाओं और सिमुलेशन प्रयोगशालाओं के निर्माण में तेजी लाना और एक स्वतंत्र वैज्ञानिक और तकनीकी नवाचार मंच बनाने के लिए हर संभव प्रयास करना।
वैज्ञानिक अनुसंधान लेआउट और संसाधन आवंटन का अनुकूलन करें, पंप स्टोरेज की मुख्य तकनीक पर अनुसंधान को मजबूत करें, और "अटक गर्दन" की तकनीकी समस्या को दूर करने का प्रयास करें। "बिग क्लाउड IoT स्मार्ट चेन" जैसी नई तकनीकों के अनुप्रयोग पर अनुसंधान को गहरा करें, डिजिटल बुद्धिमान बिजली स्टेशनों के निर्माण को व्यापक रूप से तैनात करें, और उद्यमों के डिजिटल परिवर्तन में तेजी लाएं।