Imam prijatelja koji je u najboljim godinama i vrlo je zdrav. Iako te nisam čuo već mnogo dana, očekujem da će sve biti u redu. Danas sam ga slučajno sreo, ali izgledao je vrlo iscrpljeno. Nisam se mogao ne brinuti za njega. Otišao sam ga pitati za detalje.
Uzdisao je i polako rekao: „Nedavno sam zaljubljen u jednu djevojku.“ Može se reći da „prekrasni osmijesi i prekrasne oči“ dira me u srce. Međutim, roditelji kod kuće su još uvijek u učionici i imaju sumnje, pa ih dugo nisu zaposlili. „Moj pojas se širi i neću požaliti, a bit ću mršav zbog Iraka“, zbog čega se danas ovako osjećam. Uvijek znam da imaš puno znanja. Sada kada vam je suđeno da se danas sretnete, želio bih te zamoliti da pomogneš osoblju. Ako je sudbina određena prirodom, budući da je ispunjeno Šest obreda, dva prezimena će se vjenčati i sklopiti ugovor u jednoj kući. Dobar odnos nikada neće završiti, podudarajući se s istim imenom. S obećanjem bijele glave, piši Hongjianu, kako bi se savez crvenog lišća mogao zabilježiti u stablu mandarine. Ako postoji bilo kakav nesklad, trebali bismo i „riješiti pritužbu i osloboditi čvor, a kamoli mrziti jedno drugo; jedno se rastaje, a drugo oprašta, i svako je sretan.“ Usput, ova djevojka ima dvostruko ime za pumpanje vode i dvostruko ime za skladištenje energije.
Nakon što sam ovo čuo, uopće se ne ljutim. Očito je vaš vođa taj koji vas je zamolio da procijenite ima li crpno-akumulacijska elektrana investicijsku vrijednost, ali vi ste rekli da je to tako svježe i profinjeno. „Dobar brak stvara priroda, a dobar par stvara priroda“. Ne mogu ništa reći o osjećajima. Ali kada su u pitanju crpno-akumulacijske elektrane, upravo sam pitao jednu višu osobu o sustavu evaluacije „petodimenzionalne integracije“ nakon prakse izgradnje više od 100 projekata crpno-akumulacijskih elektrana. To su geografska lokacija, uvjeti gradnje, vanjski uvjeti, inženjerski dizajn i ekonomski pokazatelji. Ako želite, samo me poslušajte.
1. Geografski položaj
U industriji nekretnina postoji stara izreka da je „lokacija, lokacija, lokacija“ uvijek „lokacija, lokacija ili lokacija“. Ova poznata izreka s Wall Streeta široko se proširila nakon što ju je citirao Li Ka-shing.
U sveobuhvatnoj procjeni projekata pumpno-akumulacijskih elektrana, geografska lokacija je također na prvom mjestu. Funkcionalna orijentacija pumpno-akumulacijskih elektrana uglavnom služi elektroenergetskoj mreži ili razvoju velikih novih energetskih baza. Stoga je geografska lokacija pumpno-akumulacijske elektrane uglavnom dvije točke: jedna je blizu centra opterećenja, a druga je blizu nove energetske baze.
Trenutno se većina crpno-akumulacijskih elektrana koje su izgrađene ili su u izgradnji u Kini nalaze u središtu opterećenja mreže u kojoj se nalaze. Na primjer, crpno-akumulacijska elektrana Guangzhou (2,4 milijuna kilovata) udaljena je 90 kilometara od Guangzhoua, crpno-akumulacijska elektrana Ming Tombs (0,8 milijuna kilovata) udaljena je 40 kilometara od Pekinga, crpno-akumulacijska elektrana Tianhuangping (1,8 milijuna kilovata) udaljena je 57 kilometara od Hangzhoua, a crpno-akumulacijska elektrana Shenzhen (1,2 milijuna kilovata) nalazi se u urbanom području Shenzhena.
Osim toga, kako bi se zadovoljile potrebe brzog razvoja nove energije, oko integriranog razvoja vode i krajolika te razvoja nove energetske baze u pustinji i pustinji Gobi, nova serija reverzibilnih elektrana može se planirati u blizini nove energetske baze. Na primjer, reverzibilne elektrane koje se trenutno planiraju u Xinjiangu, Gansuu, Shaanxiju, Unutarnjoj Mongoliji, Shanxiju i drugim mjestima, osim što zadovoljavaju potrebe lokalne elektroenergetske mreže, uglavnom su namijenjene za nove energetske usluge.
Dakle, prva točka sveobuhvatne evaluacije reverzibilne elektrane je vidjeti gdje je ona prvo nastala. Općenito, reverzibilna elektrana trebala bi slijediti načelo decentralizirane distribucije, s naglaskom na distribuciju u blizini centra opterećenja mreže i novog područja koncentracije energije. Osim toga, za područja bez reverzibilnih elektrana, prioritet treba dati i kada postoje dobri uvjeti resursa.
2. Uvjeti gradnje
1. Topografski uvjeti
Analiza topografskih uvjeta uglavnom uključuje visinu vode, omjer udaljenosti i visine te prirodni efektivni kapacitet skladištenja gornjih i donjih rezervoara. Energija pohranjena u reverzibilnoj elektrani u biti je gravitacijska potencijalna energija vode, jednaka umnošku visinske razlike i gravitacije vode u rezervoaru. Dakle, da bi se pohranila ista energija, potrebno je ili povećati visinsku razliku između gornjeg i donjeg rezervoara ili povećati regulirani kapacitet skladištenja gornjeg i donjeg rezervoara reverzne elektrane.
Ako su uvjeti ispunjeni, prikladnije je imati veću visinsku razliku između gornjeg i donjeg rezervoara, što može smanjiti veličinu gornjeg i donjeg rezervoara i veličinu postrojenja i elektromehaničke opreme, te smanjiti ulaganje u projekt. Međutim, prema trenutnoj razini proizvodnje crpno-akumulacijskih jedinica, prevelika visinska razlika također će dovesti do većih poteškoća u proizvodnji jedinica, pa što veća to bolje. Prema inženjerskom iskustvu, opći pad je između 400 i 700 m. Na primjer, nazivni pad crpne elektrane Ming Tombs je 430 m; nazivni pad crpne elektrane Xianju je 447 m; nazivni pad crpne elektrane Tianchi je 510 m; nazivni pad crpne elektrane Tianhuangping je 526 m; nazivni pad crpne elektrane Xilongchi je 640 m; nazivni pad crpne elektrane Dunhua je 655 m. Trenutno, crpno-akumulacijska elektrana Changlongshan ima najveći iskorišteni pad od 710 m, a izgrađena je u Kini; najveći iskorišteni pad od svih crpno-akumulacijskih elektrana u izgradnji je crpno-akumulacijska elektrana Tiantai, s nazivnim padom od 724 m.
Omjer prostora i dubine je omjer između horizontalne udaljenosti i razlike u visini između gornjeg i donjeg rezervoara. Općenito govoreći, prikladno je da bude manji, što može smanjiti inženjersku količinu sustava za prijenos vode i uštedjeti inženjerska ulaganja. Međutim, prema inženjerskom iskustvu, premali omjer razmaka i visine može lako uzrokovati probleme poput inženjerskog rasporeda i visokih i strmih nagiba, pa je općenito prikladno imati omjer razmaka i visine između 2 i 10. Na primjer, omjer udaljenosti i visine crpne elektrane Changlongshan je 3,1; omjer udaljenosti i visine crpne elektrane Huizhou je 8,3.
Kada je teren gornjeg i donjeg bazena akumulacije relativno otvoren, potreba za skladištenjem energije može se formirati unutar malog područja bazena akumulacije. U suprotnom, potrebno je proširiti područje bazena akumulacije ili prilagoditi kapacitet akumulacije proširenjem i iskopom te povećati zauzimanje zemljišta i količinu inženjerskih radova. Za reverzibilne elektrane s instaliranim kapacitetom od 1,2 milijuna kilovata i punim satima korištenja od 6 sati, kapacitet skladištenja za regulaciju proizvodnje energije potreban je oko 8 milijuna m3, 7 milijuna m3 i 6 milijuna m3, respektivno, kada je vodostaj 400 m, 500 m i 600 m. Na temelju toga, potrebno je uzeti u obzir i kapacitet mrtvog skladištenja, kapacitet skladištenja rezervi gubitka vode i druge čimbenike kako bi se konačno odredio ukupni kapacitet akumulacije. Kako bi se zadovoljili zahtjevi za kapacitetom akumulacije, potrebno ga je formirati pregrađivanjem ili proširenjem iskopa u akumulaciji u kombinaciji s prirodnim terenom.
Osim toga, slivno područje gornjeg rezervoara je općenito malo, a kontrola poplava projekta može se riješiti odgovarajućim povećanjem visine brane. Stoga je uska dolina na izlazu iz bazena gornjeg rezervoara idealno mjesto za izgradnju brane, što može značajno smanjiti količinu punjenja brane.
2. Geološki uvjeti
Samo su zelene planine poput zidova kada pokazuju na Šest dinastija.
——Yuan Sadurah
Geološki uvjeti uglavnom uključuju regionalnu strukturnu stabilnost, inženjerskogeološke uvjete gornjih i donjih akumulacija i njihovih spojnih područja, inženjerskogeološke uvjete sustava za prijenos vode i proizvodnju energije te prirodne građevinske materijale.
Zadržavajuće i ispusne konstrukcije crpno-akumulacijske elektrane trebaju izbjegavati aktivne rasjede, a područje akumulacije ne smije imati velika klizišta, urušavanja, tokove otpada i druge nepovoljne geološke pojave. Podzemne šupe strojarnice trebaju izbjegavati slabe ili slomljene stijenske mase. Kada se ti uvjeti ne mogu izbjeći inženjerskim rasporedom, geološki uvjeti će ograničiti izgradnju crpno-akumulacijske elektrane.
Čak i ako crpno-akumulacijska elektrana izbjegava gore navedena ograničenja, geološki uvjeti također uvelike utječu na troškove projekta. Općenito govoreći, što su potresi u području projekta rjeđi i što je stijena tvrđa, to je povoljnije smanjenje troškova izgradnje crpno-akumulacijskih elektrana.
Prema karakteristikama zgrada i radnim karakteristikama reverzibilne hidroelektrane, glavni inženjerskogeološki problemi mogu se sažeti na sljedeći način:
(1) U usporedbi s konvencionalnim elektranama, postoji više prostora za usporedbu i odabir lokacije elektrane i lokacije rezervoara kod reverzibilnih elektrana. Lokacije s lošim geološkim uvjetima ili teškim inženjerskim tretmanom mogu se isključiti geološkim radovima u fazi istraživanja lokacije elektrane i planiranja elektrane. Uloga geoloških istraživanja posebno je važna u ovoj fazi.
Međutim, čuda i čudesa svijeta često leže u opasnosti i daljini, a što je najrjeđe od ljudi, pa je nemoguće da itko tko ima volje to dosegne.
——Dinastija Song, Wang Anshi
Istraživanje gornje lokacije brane pumpno-akumulacijske elektrane Shitai u provinciji Anhui
(2) Postoje mnoge podzemne inženjerske šupljine, dugi tunelski dijelovi visokog tlaka, veliki unutarnji tlak vode, duboko zakopavanje i veliki razmjeri. Potrebno je u potpunosti dokazati stabilnost okolne stijene i odrediti metodu iskopa, vrstu podgrade i obloge, opseg i dubinu stijene koja okružuje tunel.
(3) Kapacitet reverzibilne hidroelektrane općenito je mali, a troškovi crpljenja visoki tijekom rada, stoga je potrebno strogo kontrolirati količinu propuštanja iz gornjeg rezervoara. Gornji rezervoar se uglavnom nalazi na vrhu planine, a oko njega se uglavnom nalaze niske susjedne doline. Značajan broj stanica odabran je u područjima s negativnim krškim oblicima reljefa kako bi se iskoristio povoljan teren. Problemi propuštanja iz susjednih dolina rezervoara i krškog propuštanja relativno su česti, na što se treba usredotočiti i dobro kontrolirati kvalitetu gradnje.
(4) Raspodjela materijala korištenih za nasipavanje brane u akumulacijskom bazenu crpne elektrane ključni je čimbenik za određivanje stope iskorištenja izvora materijala. Kada rezerve materijala korištenih u području iskopa akumulacijskog bazena iznad razine mrtve vode zadovoljavaju zahtjeve za nasipavanje brane i nema površinskog materijala za skidanje, postiže se idealno stanje ravnoteže iskopa i nasipavanja izvora materijala. Kada je sloj površinskog materijala za skidanje debeo, problem korištenja materijala za skidanje na brani može se riješiti dijeljenjem materijala brane. Stoga je vrlo važno uspostaviti relativno točan geološki model gornjeg i donjeg rezervoara učinkovitim istraživačkim sredstvima za projektiranje ravnoteže iskopa i nasipavanja akumulacijskog bazena.
(5) Tijekom rada akumulacije, nagli porasti i padovi razine vode su česti i veliki, a način rada crpne hidroelektrane ima veliki utjecaj na stabilnost nagiba obale akumulacije, što postavlja veće zahtjeve za geološke uvjete nagiba obale akumulacije. Kada nisu ispunjeni zahtjevi za faktor sigurnosti stabilnosti, potrebno je usporiti omjer nagiba iskopa ili povećati čvrstoću podupirača, što rezultira povećanim inženjerskim troškovima.
(6) Temelj cijelog protuprocjednog bazena reverzne hidroelektrane ima visoke zahtjeve za deformaciju, drenažu i ujednačenost, posebno za temelj cijelog protuprocjednog bazena u krškim područjima, krškom urušavanju dna akumulacije, neravnomjernoj deformaciji temelja, obrnutom prodiranju krške vode, krškom negativnom tlaku, urušavanju nadsloja krške depresije i drugim pitanjima kojima se treba posvetiti dovoljna pozornost.
(7) Zbog velike visinske razlike crpno-akumulacijske elektrane, reverzibilna jedinica ima veće zahtjeve za kontrolu sadržaja sedimenta koji prolazi kroz turbinu. Potrebno je obratiti pozornost na zaštitu i drenažni tretman čvrstog izvora jarka na stražnjem rubu padine na ulazu i izlazu te skladištenje sedimenta iz sezone poplava.
(8) Crpno-akumulacijske elektrane neće formirati visoke brane i velike akumulacije. Visina brane i ručno iskopane padine većine gornjih i donjih akumulacija nisu veće od 150 m. Inženjersko-geološki problemi temelja brane i visokih padina lakše se rješavaju nego visoki brane i veliki akumulacije konvencionalnih elektrana.
3. Uvjeti formiranja skladišta
Gornji i donji rezervoari trebaju imati terenske uvjete pogodne za izgradnju brane. Općenito govoreći, iskorišteni tlak od oko 400~500 m razmatra se na temelju instaliranog kapaciteta od 1,2 milijuna kilovata i sati korištenja pune proizvodnje energije od 6 sati, odnosno regulirani kapacitet skladištenja gornjih i donjih rezervoara za reverzibilnu hidroelektranu iznosi oko 6 milijuna~8 milijuna m3. Neke reverzibilne hidroelektrane prirodno imaju "trbuh". Kapacitet rezervoara lako je formirati pregradom. U tom slučaju, može se pregraditi pregradom. Međutim, neke reverzibilne hidroelektrane imaju mali prirodni kapacitet skladištenja i potrebno ih je iskopati kako bi se formirao kapacitet skladištenja. To će donijeti dva problema, jedan je relativno visok trošak razvoja, a drugi je taj što se kapacitet skladištenja mora iskopati u velikim količinama, a kapacitet skladištenja energije elektrane ne bi trebao biti prevelik.
Uz zahtjeve za kapacitetom skladištenja, projekt reverzibilnog akumulacijskog rezervoara trebao bi uzeti u obzir i sprječavanje procjeđivanja iz rezervoara, ravnotežu iskopa i punjenja zemlje i stijena, odabir tipa brane itd. te odrediti shemu projektiranja kroz sveobuhvatnu tehničku i ekonomsku usporedbu. Općenito govoreći, ako se rezervoar može formirati pregradom i ako se usvoji lokalna prevencija procjeđivanja, uvjeti za formiranje rezervoara su relativno dobri (vidi sliku 2.3-1); Ako se "bazen" formira velikom količinom iskopa i ako se usvoji tip zaštite od procjeđivanja za cijeli bazen, uvjeti za formiranje rezervoara su relativno općeniti (vidi slike 2.3-2 i 2.3-3).
Uzimajući kao primjer crpno-akumulacijsku elektranu Guangzhou s dobrim uvjetima za formiranje akumulacije, uvjeti za formiranje gornje i donje akumulacije su relativno dobri, a akumulacija se može formirati pregradnjom, s kapacitetom gornje akumulacije od 24,08 milijuna m3 i kapacitetom donje akumulacije od 23,42 milijuna m3.
Osim toga, kao primjer uzeta je crpno-akumulacijska elektrana Tianhuangping. Gornji rezervoar nalazi se u izvorišnoj depresiji jarka na lijevoj obali rijeke Daxi, okružen glavnom branom, četiri pomoćne brane, ulazom/izlazom i planinama oko rezervoara. Glavna brana nalazi se u depresiji na južnom kraju rezervoara, a pomoćna brana nalazi se u četiri prolaza na istoku, sjeveru, zapadu i jugozapadu. Uvjeti skladištenja su srednji, s ukupnim kapacitetom skladištenja od 9,12 milijuna m3.
4. Uvjeti izvora vode
Crpno-akumulacijske elektrane razlikuju se od konvencionalnih hidroelektrana po tome što se "bazen" čiste vode prelijeva naprijed-natrag između gornjeg i donjeg spremnika. Prilikom pumpanja vode, voda se prelijeva iz donjeg spremnika u gornji spremnik, a prilikom proizvodnje električne energije voda se spušta iz gornjeg spremnika u donji spremnik. Stoga je problem izvora vode crpno-akumulacijske elektrane uglavnom u zadovoljavanju početnog skladištenja vode, odnosno u skladištenju vode prvo u spremniku, a zatim u nadopunjavanju volumena vode smanjenog zbog isparavanja i curenja tijekom svakodnevnog rada. Kapacitet crpno-akumulacijske elektrane općenito je reda veličine 10 milijuna m3, a zahtjevi za volumenom vode nisu visoki. Uvjeti izvora vode u područjima s velikim oborinama i gustom riječnom mrežom neće biti ograničavajući uvjeti za izgradnju crpno-akumulacijskih elektrana. Međutim, za relativno sušna područja poput sjeverozapada, stanje izvora vode postalo je važan ograničavajući faktor. Neka mjesta imaju topografske i geološke uvjete za izgradnju crpno-akumulacijskih elektrana, ali možda nema izvora vode za skladištenje vode desetcima kilometara.
3. Vanjski uvjeti
Bit imigracijskih i ekoloških pitanja je rješavanje pitanja zauzimanja javnih resursa i naknada. To je proces u kojem svi dobivaju.
1. Otkup zemljišta i preseljenje za gradnju
Opseg otkupa zemljišta za izgradnju reverzibilne hidroelektrane uključuje gornje i donje područje plavljenja akumulacije te područje izgradnje hidroprojekta. Iako u reverzibilnoj hidroelektrani postoje dva akumulacijska jezera, budući da su akumulacijska jezera relativno mala, a neka od njih koriste prirodna jezera ili postojeća akumulacijska jezera, opseg otkupa zemljišta za izgradnju često je daleko manji nego za konvencionalne hidroelektrane. Budući da je većina bazena akumulacijskih jezera iskopana, područje izgradnje hidroprojekta često uključuje područje plavljenja akumulacije, pa je udio područja izgradnje hidroprojekta u opsegu otkupa zemljišta za izgradnju projekta daleko veći nego za konvencionalnu hidroelektranu.
Područje poplave akumulacije uglavnom obuhvaća područje poplave ispod normalne razine bazena akumulacije, kao i područje uspora poplave i područje zahvaćeno akumulacijom.
Područje izgradnje hidroprojekta uglavnom obuhvaća zgrade hidroprojekta i područje trajnog upravljanja projektom. Područje izgradnje središnjeg projekta određeno je kao privremeno i trajno područje prema namjeni svake parcele. Privremeno zemljište može se nakon upotrebe vratiti u prvobitnu namjenu.
Opseg izuzimanja zemljišta za gradnju je određen, a važan naknadni rad je provođenje istraživanja fizičkih pokazatelja izuzimanja zemljišta za gradnju, kako bi se „upoznalo sebe i upoznalo drugoga“. Uglavnom se radi o istraživanju količine, kvalitete, vlasništva i drugih obilježja stanovništva, zemljišta, zgrada, građevina, kulturnih ostataka i povijesnih mjesta, mineralnih nalazišta itd. unutar opsega izuzimanja zemljišta za gradnju.
Za donošenje odluka, glavna briga je uključuje li stjecanje zemljišta za gradnju glavne osjetljive čimbenike, kao što su opseg i količina trajnog osnovnog poljoprivrednog zemljišta, prvoklasne šume javne dobrobiti, važna sela i gradovi, važni kulturni spomenici i povijesna mjesta te nalazišta minerala.
2. Zaštita ekološkog okoliša
Izgradnja reverzibilnih hidroelektrana mora se pridržavati načela „ekološkog prioriteta i zelenog razvoja“.
Izbjegavanje ekološki osjetljivih područja važan je preduvjet za izvedivost projekta. Ekološki osjetljiva područja odnose se na sve vrste zaštićenih područja na svim razinama utvrđenih u skladu sa zakonom i područja koja su posebno osjetljiva na utjecaj građevinskog projekta na okoliš. Prilikom odabira lokacija, prvo treba provjeriti i izbjegavati ekološki osjetljiva područja, uglavnom uključujući crvene linije ekološke zaštite, nacionalne parkove, prirodne rezervate, slikovita mjesta, mjesta svjetske kulturne i prirodne baštine, zaštićena područja izvora pitke vode, šumske parkove, geološke parkove, močvarne parkove, zonu zaštite resursa vodene germplazme itd. Osim toga, potrebno je analizirati i usklađenost i koordinaciju između lokacije i relevantnog planiranja kao što su kopneni prostor, urbana i ruralna gradnja te „tri linije i jedna jedina“.
Mjere zaštite okoliša važne su mjere za smanjenje utjecaja na okoliš. Ako projekt ne uključuje ekološki osjetljiva područja, u osnovi je izvediv s gledišta zaštite okoliša, ali izgradnja projekta neizbježno će imati određeni utjecaj na vodu, plin, zvuk i ekološki okoliš te je potrebno poduzeti niz ciljanih mjera za uklanjanje ili ublažavanje štetnih učinaka, poput pročišćavanja proizvodnih otpadnih voda i kućnih otpadnih voda te ispuštanja ekološki prihvatljivog protoka.
Izgradnja krajobraza važan je način postizanja visokokvalitetnog razvoja crpnih i akumulacijskih postrojenja. Crpne i akumulacijske elektrane općenito se nalaze u planinskim i brdovitim područjima s dobrim ekološkim okruženjem. Nakon završetka projekta, formirat će se dva rezervoara. Nakon ekološke obnove i izgradnje krajobraza, mogu se uključiti u slikovita mjesta ili turističke atrakcije kako bi se postigao skladan razvoj elektrane i okoliša. Provedba koncepta „zelene vode i zelenih planina su zlatne planine i srebrne planine“. Na primjer, crpna elektrana Zhejiang Changlongshan uvrštena je u središnje slikovito mjesto pokrajinskog slikovitog mjesta Tianhuangping – Jiangnan Tianchi, a crpna elektrana Qujiang uvrštena je u zonu zaštite treće razine pokrajinskog slikovitog mjesta Lankeshan-Wuxijiang.
4. Inženjerski dizajn
Inženjerski projekt reverzibilne hidroelektrane uglavnom uključuje razmjere projekta, hidrauličke konstrukcije, projekt organizacije gradnje, elektromehaničke i metalne konstrukcije itd.
1. Opseg projekta
Inženjerski opseg reverzibilne hidroelektrane uglavnom uključuje instalirani kapacitet, broj neprekidnih sati rada, glavnu karakterističnu razinu vode u akumulaciji i ostale parametre.
Odabir instaliranog kapaciteta i broja neprekidnih punih sati rada crpno-akumulacijske elektrane treba uzeti u obzir i potrebu i mogućnost. Potreba se odnosi na potražnju elektroenergetskog sustava i može se odnositi na uvjete izgradnje same elektrane. Opća metoda temelji se na analizi funkcionalnog pozicioniranja različitih elektroenergetskih sustava za crpno-akumulacijske elektrane i zahtjevima elektroenergetskog sustava za brojem neprekidnih punih sati, kako bi se razumno izradio plan instaliranog kapaciteta i broj neprekidnih punih sati te kako bi se instalirani kapacitet i broj neprekidnih punih sati odabrali simulacijom proizvodnje energije i sveobuhvatnom tehničkom i ekonomskom usporedbom.
U praksi, jednostavna metoda za početno planiranje instaliranog kapaciteta i sati punog korištenja je prvo određivanje kapaciteta jedinice prema rasponu vodostaja, a zatim određivanje ukupnog instaliranog kapaciteta i sati punog korištenja prema prirodnoj akumulacijskoj energiji pumpno-akumulacijske elektrane. Trenutno, u rasponu od 300 m do 500 m pada vodostaja, tehnologija projektiranja i proizvodnje jedinice s nazivnim kapacitetom od 300 000 kilovata je zrela, stabilni radni uvjeti su dobri, a iskustvo u inženjerskoj praksi je najbogatije (zato je instalirani kapacitet većine pumpno-akumulacijskih elektrana u izgradnji općenito paran broj od 300 000 kilovata, uzimajući u obzir zahtjeve decentraliziranog rasporeda, a na kraju većina iznosi 1,2 milijuna kilovata). Nakon što se početno odabere kapacitet jedinice, analizira se prirodno skladištenje energije pumpno-akumulacijske elektrane na temelju topografskih i geoloških uvjeta gornjih i donjih rezervoara te gubitka tlaka u uvjetima proizvodnje energije i crpljenja. Na primjer, preliminarnom analizom, ako je prosječni pad razine vode između gornjeg i donjeg rezervoara crpne elektrane oko 450 m, prikladno je odabrati jedinični kapacitet od 300 000 kilovata; Prirodna energija skladištenja gornjeg i donjeg rezervoara iznosi oko 6,6 milijuna kilovat-sati, pa se mogu razmotriti četiri jedinice, odnosno ukupni instalirani kapacitet iznosi 1,2 milijuna kilovata; U kombinaciji s potražnjom elektroenergetskog sustava, nakon određenog proširenja i iskopa rezervoara na temelju prirodnih uvjeta, ukupna pohranjena energija dosegnut će 7,2 milijuna kilovat-sati, što odgovara satima kontinuirane proizvodnje pune energije od 6 sati.
Karakteristična razina vode u akumulaciji uglavnom uključuje normalnu razinu vode, razinu mrtve vode i razinu poplave. Općenito, karakteristična razina vode ovih akumulacija odabire se nakon odabira broja neprekidnih punih sati i instaliranog kapaciteta.
2. Hidraulične konstrukcije
Ispred nas je rijeka koja se kotrlja, a iza nas su sjajna svjetla. Takav je naš život, borba i trčanje naprijed.
——Pjesma graditelja vodoopskrbe
Hidraulične konstrukcije za reverzibilne hidroelektrane općenito uključuju gornji rezervoar, donji rezervoar, sustav za prijenos vode, podzemnu elektranu i rasklopnu stanicu. Ključna točka projektiranja gornjih i donjih rezervoara za vodu je postizanje velikog kapaciteta skladištenja uz minimalne inženjerske troškove. Većina gornjih rezervoara koristi kombinaciju iskopa i pregrađivanja, a većina ih su nasipane brane od kamena. Ovisno o geološkim uvjetima, propuštanje rezervoara reverzibilne hidroelektrane može se riješiti sprječavanjem procjeđivanja cijelog rezervoara i sprječavanjem procjeđivanja zavjesom oko rezervoara. Materijali za sprječavanje procjeđivanja mogu biti asfaltno-betonska ploča, geomembrana, glineni pokrivač itd.
Shematski dijagram pumpno-akumulacijske elektrane
Kada se za akumulaciju crpne elektrane mora primijeniti zaštita od procjeđivanja cijelog bazena akumulacije, oblik zaštite od procjeđivanja brane i oblik zaštite od procjeđivanja bazena akumulacije treba promatrati kao cjelinu, kako bi se što više izbjegla ili smanjila zajednička obrada između različitih struktura za zaštitu od procjeđivanja i poboljšala pouzdanost. Cijeli bazen akumulacije s visokim nasipom treba koristiti za sprječavanje procjeđivanja na dnu akumulacije. Struktura za sprječavanje procjeđivanja na dnu akumulacije mora biti prikladna za velike deformacije ili neravnomjerne deformacije uzrokovane visokim nasipom.
Vodeni tlak crpno-akumulacijske elektrane je visok, a tlak koji podnosi struktura vodenog kanala je velik. Ovisno o vodenom tlaku, geološkim uvjetima okolne stijene, veličini račvastih cijevi itd., mogu se primijeniti čelična obloga, obloga od armiranog betona i druge metode.
Osim toga, kako bi se osigurala sigurnost elektrane od poplava, reverzibilna elektrana također mora urediti objekte za ispuštanje poplava itd., što ovdje neće biti detaljno opisano.
3. Projektiranje organizacije gradnje
Glavni zadaci projekta organizacije gradnje reverzibilne hidroelektrane uključuju: proučavanje uvjeta gradnje projekta, preusmjeravanje gradnje, planiranje izvora materijala, izgradnju glavnog projekta, prijevoz gradnje, objekte građevinskog postrojenja, opći raspored gradnje, opći raspored gradnje (razdoblje gradnje) itd.
U projektiranju trebamo u potpunosti iskoristiti topografske i geološke uvjete lokacije stanice, kombinirati građevinske uvjete i plan inženjerskog projektiranja te, u načelu intenzivnog i ekonomičnog korištenja zemljišta, u početku izraditi plan inženjerske izgradnje, bilancu zemljanih radova i opći plan rasporeda gradnje, kako bismo smanjili zauzimanje obradivog zemljišta i smanjili troškove projekta.
Kao vodeća građevinska zemlja, Kina u upravljanju gradnjom i razini gradnje svjetski su poznati. Posljednjih godina, kineske pumpno-akumulacijske hidroelektrane provele su mnoga korisna istraživanja u zelenoj gradnji, istraživanju i razvoju te primjeni ključne opreme i inteligentnoj gradnji. Neke građevinske tehnologije dosegle su ili unaprijedile međunarodnu razinu. To se uglavnom odražava u sve zrelijoj tehnologiji izgradnje brana, novom napretku tehnologije izgradnje visokotlačnih bifurkiranih cijevi, velikom broju uspješnih praksi iskopa i tehnologije podupiranja podzemnih elektrana u složenim geološkim uvjetima, kontinuiranoj inovaciji tehnologije i opreme za izgradnju kosih okana, izvanrednim postignućima mehanizirane i inteligentne gradnje te proboju TBM-a u izgradnji tunela.
4. Elektromehanička i metalna struktura
Vertikalne osovinske jednostupanjske reverzibilne akumulacijske jedinice miješanog protoka općenito se koriste u reverzibilnim elektranama. Što se tiče hidrauličkog razvoja pumpnih turbina, Kina ima kapacitet projektiranja i proizvodnje pumpnih turbina s tlakom od 700 m i kapacitetom od 400 000 kilovata po jedinici, kao i projektiranje, proizvodnju, montažu, puštanje u rad i proizvodnju mnogih akumulacijskih jedinica s tlakom od 100-700 m i kapacitetom od 400 000 kilovata ili manje po jedinici. Što se tiče vodostaja elektrane, nazivni vodostaji reverzibilnih elektrana Jilin Dunhua, Guangdong Yangjiang i Zhejiang Changlongshan u izgradnji su veći od 650 m, što je u samom vrhu svjetskih dostignuća; odobreni nazivni vodostaj reverzibilne elektrane Zhejiang Tiantai je 724 m, što je najviši nazivni vodostaj reverzibilne elektrane na svijetu. Ukupna složenost projektiranja i proizvodnje jedinice je na vodećoj svjetskoj razini. U razvoju generatorskih motora, veliki generatorski motori crpno-akumulacijskih elektrana izgrađenih i u izgradnji u Kini su vertikalni osovinski, trofazni, potpuno zrakom hlađeni, reverzibilni sinkroni motori. Postoje dvije jedinice crpno-akumulacijske elektrane Zhejiang Changlongshan s nazivnom brzinom od 600 okretaja u minuti i nazivnim kapacitetom od 350 000 kW. Neke jedinice crpno-akumulacijske elektrane Guangdong Yangjiang puštene su u rad s nazivnom brzinom od 500 okretaja u minuti i nazivnim kapacitetom od 400 000 kW. Ukupni proizvodni kapacitet generatorskih motora dosegao je naprednu svjetsku razinu. Osim toga, elektromehaničke i metalne konstrukcije uključuju i hidraulične strojeve, elektrotehniku, upravljanje i zaštitu, metalne konstrukcije i druge aspekte, koji se ovdje neće ponavljati.
Proizvodnja opreme za reverzibilne elektrane u Kini brzo se razvija u smjeru visokog vodostaja, velikog kapaciteta, visoke pouzdanosti, širokog raspona, promjenjive brzine i lokalizacije.
5. Ekonomski pokazatelji
Uvjeti izgradnje i vanjski utjecaj projekta pumpno-akumulacijske hidroelektrane, nakon određivanja sheme projektnog rješenja, u konačnici će se uglavnom odraziti na pokazatelj, odnosno statičko ulaganje po kilovatu projekta. Što je statičko ulaganje po kilovatu niže, to je bolja ekonomičnost projekta.
Individualne razlike u uvjetima izgradnje reverzibilnih elektrana su očite. Statičko ulaganje po kilovatu usko je povezano s uvjetima izgradnje i instaliranim kapacitetom projekta. Kina je 2021. godine odobrila 11 reverzibilnih elektrana, s prosječnim statičkim ulaganjem od 5367 juana po kilovatu; 14 projekata je završilo prethodnu studiju izvodljivosti, a prosječno statičko ulaganje po kilovatu iznosi 5425 juana/kilovat.
Prema preliminarnim statistikama, statička investicija po kilovatu velikih projekata reverzno-akumulacijskih hidroelektrana koji su u pripremnim radovima u 2022. godini općenito iznosi između 5000 i 7000 juana/kilovat. Zbog različitih regionalnih geoloških uvjeta, prosječna razina statičke investicije po kilovatu energije reverzno-akumulacijskih hidroelektrana u različitim regijama uvelike varira. Općenito govoreći, uvjeti izgradnje elektrana na jugu, istoku i središnjoj Kini relativno su dobri, a statička investicija po kilovatu relativno niska. Zbog loših inženjerskogeoloških uvjeta i loših uvjeta izvora vode, razina jedinične cijene u sjeverozapadnoj regiji relativno je visoka u usporedbi s drugim regijama u Kini.
Za investicijske odluke moramo se usredotočiti na statičko ulaganje po kilovatu projekta, ali ne možemo samo govoriti o heroju statičkog ulaganja po kilovatu, inače bi to moglo dovesti do impulsa poduzeća da slijepo prošire opseg. Uglavnom se odražava u sljedećim aspektima:
Prvo, povećajte instalirani kapacitet koji je prvobitno predložen u fazi planiranja. Trebali bismo dijalektički sagledati ovu situaciju. Uzmimo za primjer projekt s planiranim instaliranim kapacitetom od 1,2 milijuna kilovata na početku faze planiranja, a njegov sastav jedinica je četiri jedinice od 300 000 kilovata. Ako je raspon vodenog stupca odgovarajući i s napretkom tehnologije dostupni su uvjeti za odabir 350 000 kW jednog stroja, tada se nakon sveobuhvatne tehničke i ekonomske usporedbe, 1,4 milijuna kW može preporučiti kao reprezentativni plan u fazi pred-izvodljivosti. Međutim, ako se izvorno planirane 4 jedinice od 300 000 kW sada razmatraju za povećanje od 2 jedinice na 6 jedinica od 300 000 kW, odnosno ako se instalirani kapacitet elektrane poveća s 1,2 milijuna kW na 1,8 milijuna kW, tada se općenito smatra da je ova promjena promijenila funkcionalnu orijentaciju projekta te da je potrebno dalje sveobuhvatno razmotriti usklađenost planiranja, potrebe elektroenergetskog sustava, uvjete izgradnje projekta i druge čimbenike. Općenito, povećanje broja jedinica trebalo bi spadati u opseg prilagodbe planiranja.
Drugo je smanjenje sati punog korištenja. Ako se energija pumpno-akumulacijske elektrane usporedi s baterijom za punjenje, tada se instalirani kapacitet može koristiti kao izlazna snaga, a sati punog korištenja predstavljaju koliko dugo se baterija za punjenje može koristiti. Za pumpno-akumulacijske elektrane, kada je pohranjena energija ista, sati punog korištenja i instalirani kapacitet mogu se sveobuhvatno usporediti. Trenutno se, prema potrebama elektroenergetskog sustava, dnevni regulirani sati punog korištenja pumpno-akumulacijske elektrane smatraju kao 6 sati. Ako su uvjeti izgradnje elektrane dobri, prikladno je odgovarajuće povećati sate punog korištenja jedinice uz nisku cijenu. S istim statičkim ulaganjem po kilovatu, elektrana s većim satima punog korištenja može igrati veću ulogu u sustavu. Međutim, postoji ideja da će se instalirani kapacitet značajno povećati (1,2 milijuna kW → 1,8 milijuna kW), a sati korištenja punog kapaciteta smanjiti (6 sati → 4 sata). Na taj način, iako se statička investicija po kilovatu može uvelike smanjiti, kratko vrijeme korištenja za sustav ne može zadovoljiti potražnju sustava, a njegova uloga u elektroenergetskoj mreži također će biti uvelike smanjena.
Vrijeme objave: 08.03.2023.
