Crpno-akumulacijska hidroelektrana je najšire korištena i najzrelija tehnologija u skladištenju energije velikih razmjera, a instalirani kapacitet elektrane može doseći razinu gigavata. Trenutno je crpno-akumulacijska elektrana s najzrelijim razvojem na svijetu.
Crpno-akumulacijska hidroelektrana ima zrelu i stabilnu tehnologiju te visoke sveobuhvatne prednosti. Često se koristi za smanjenje vršnih opterećenja i za stanje pripravnosti. Crpno-akumulacijska hidroelektrana je najšire korištena i najzrela tehnologija u skladištenju energije velikih razmjera, a instalirani kapacitet elektrane može doseći razinu gigavata.
Prema nepotpunim statistikama Stručnog odbora za skladištenje energije Kineskog udruženja za energetska istraživanja, trenutno je reverzibilna hidroelektrana s najzrelijim razvojem i najvećim instaliranim kapacitetom na svijetu. Do 2019. godine globalni kapacitet skladištenja energije dosegao je 180 milijuna kW, a instalirani kapacitet reverzibilnih hidroelektrana premašio je 170 milijuna kW, što čini 94% ukupnog globalnog skladištenja energije.
Crpno-akumulacijska hidroelektrana koristi energiju pri niskom opterećenju elektroenergetskog sustava za pumpanje vode na više mjesto za skladištenje i ispuštanje vode za proizvodnju energije tijekom razdoblja vršnog opterećenja. Kada je opterećenje nisko, crpno-akumulacijska hidroelektrana je korisnik; pri vršnom opterećenju, to je elektrana.
Uređaj pumpno-akumulacijske hidroelektrane ima dvije osnovne funkcije: pumpanje i proizvodnju energije. Uređaj radi kao hidraulična turbina tijekom vršnog opterećenja elektroenergetskog sustava. Otvor upravljačke lopatice hidrauličke turbine podešava se putem regulatora kako bi se potencijalna energija vode pretvorila u mehaničku energiju rotacije uređaja, a zatim se mehanička energija putem generatora pretvara u električnu energiju;
Kada je opterećenje elektroenergetskog sustava nisko, koristi se kao vodena pumpa za rad. Električna energija na najnižoj točki koristi se za pumpanje vode iz donjeg spremnika u gornji spremnik. Automatskim podešavanjem regulatora, otvor vodeće lopatice automatski se podešava prema visini pumpe, a električna energija se pretvara u potencijalnu energiju vode za skladištenje.
Crpno-akumulacijska hidroelektrana uglavnom je odgovorna za smirivanje vršnih opterećenja, modulaciju frekvencije, stanje pripravnosti u slučaju nužde i crno pokretanje elektroenergetskog sustava, što može poboljšati i uravnotežiti opterećenje elektroenergetskog sustava, poboljšati kvalitetu opskrbe električnom energijom i ekonomske koristi elektroenergetskog sustava te je stup za osiguranje sigurnog, ekonomičnog i stabilnog rada elektroenergetske mreže. Crpno-akumulacijska hidroelektrana poznata je kao "stabilizator", "regulator" i "balanser" u sigurnom radu elektroenergetske mreže.
Trend razvoja reverzibilnih hidroelektrana u svijetu je visoki tlak, veliki kapacitet i velika brzina. Visoki tlak znači da se jedinica razvija prema većem tlaku. Veliki kapacitet znači da se kapacitet jedne jedinice povećava. Velika brzina znači da jedinica usvaja veću specifičnu brzinu.
Struktura i karakteristike
Glavne zgrade reverzibilne hidroelektrane obično uključuju gornji rezervoar, donji rezervoar, sustav za dovod vode, strojarnicu i druge posebne zgrade. U usporedbi s konvencionalnim hidroelektranama, hidrauličke strukture reverzibilnih hidroelektrana imaju sljedeće glavne karakteristike:
Postoje dva rezervoara. U usporedbi s konvencionalnim hidroelektranama istog instaliranog kapaciteta, kapacitet rezervoara reverzibilnih hidroelektrana je obično mali.
Razina vode u akumulaciji se uvelike mijenja te često raste i pada. Kako bi se izvršio zadatak uklanjanja vršnih tokova i popunjavanja dolina u elektroenergetskoj mreži, dnevni raspon varijacija razine vode u akumulaciji reverzibilne hidroelektrane obično je velik, uglavnom više od 10 ~ 20 m, a neke hidroelektrane dosežu 30 ~ 40 m, a brzina varijacija razine vode u akumulaciji je brza, uglavnom do 5 ~ 8 m/h, ili čak 8 ~ 10 m/h.
Zahtjevi za zaštitu od procjeđivanja u akumulaciji su visoki. Ako čisto reverzibilna hidroelektrana izgubi puno vode zbog propuštanja iz gornjeg rezervoara, proizvodnja energije elektrane će se smanjiti. Stoga su zahtjevi za zaštitu od procjeđivanja u akumulaciji visoki. Istovremeno, kako bi se spriječilo pogoršanje hidrogeoloških uvjeta u području projekta, oštećenja od procjeđivanja i koncentriranog procjeđivanja uzrokovanog procjeđivanjem vode, postavljaju se i viši zahtjevi za sprječavanje procjeđivanja u akumulaciji.
Visina vode je visoka. Visina vode u reverzibilnoj hidroelektrani općenito je visoka, uglavnom 200 ~ 800 m. Reverzibilna hidroelektrana Jixi s ukupnim instaliranim kapacitetom od 1,8 milijuna kW prvi je projekt s visinom od 650 metara u Kini, a reverzibilna hidroelektrana Dunhua s ukupnim instaliranim kapacitetom od 1,4 milijuna kW prvi je projekt s visinom od 700 metara u Kini. S kontinuiranim razvojem tehničke razine reverzibilnih hidroelektrana, broj hidroelektrana s visokim i velikim kapacitetom u Kini bit će sve veći.
Visina instalacije jedinice je niska. Kako bi se prevladao utjecaj uzgona i procjeđivanja na elektranu, velike reverzibilne hidroelektrane izgrađene u zemlji i inozemstvu posljednjih godina uglavnom usvajaju oblik podzemne elektrane.
Vrijeme objave: 25. travnja 2022.
