Van egy barátom, aki élete csúcsán van és nagyon egészséges. Bár már napok óta nem hallottam felőled, várhatóan minden rendben lesz. Ma véletlenül találkoztam vele, de nagyon elgyötörtnek tűnt. Nem tudtam nem aggódni érte. Odamentem, hogy érdeklődjek a részletekről.
Felsóhajtott, és lassan azt mondta: „Nemrég szerelmes lettem egy lányba.” Mondhatni, hogy a „gyönyörű mosolyok és gyönyörű szemek” megindítják a szívemet. Azonban az otthon lévő szülők még mindig az osztályteremben vannak, és kétségeik vannak, ezért már régóta nem vették fel őket. „Egyre szélesebb lesz az övem, és nem fogom megbánni, és Irakért is elsoványodnék”, ami ma így érzek bennem. Mindig is tudtam, hogy rengeteg tudással rendelkezel. Most, hogy ma találkozni van ítélve, szeretnélek megkérni, hogy segíts a személyzetnek. Ha a sors a természet szabta, mivel a Hat Rítus teljesült, a két vezetéknév összeházasodik, és egy házban köt szerződést. A jó kapcsolat soha nem ér véget, ugyanaz a név fog egyezni. A fehér fej ígéretével írj Hongjiannak, hogy a vörös levelek szövetségét feljegyezhessék a mandarinfában. Ha bármilyen diszharmónia van, akkor „oldjuk meg a sérelmet, oldjuk fel a csomót, nehogy gyűlöljük egymást; az egyik elválik, a másik megbocsát, és mindegyik boldog.” Egyébként ennek a lánynak kettős neve van a vízszivattyúzásra és kettős neve az energiatárolásra.
Miután ezt meghallgattam, egyáltalán nem vagyok haragos. Egyértelműen a vezetőd kérte meg, hogy ítéld meg, van-e befektetési értéke a szivattyús energiatározós erőműnek, de te azt mondtad, hogy ez nagyon friss és kifinomult. „A jó házasságot a természet alkotja, és a jó párt a természet”. Nem tudok érzésekről nyilatkozni. De ami a szivattyús energiatározós erőműveket illeti, most kérdeztem egy magas beosztású személyt az „ötdimenziós integráció” értékelési rendszeréről, több mint 100 szivattyús energiatározós projekt építési gyakorlata után. Ezek a földrajzi elhelyezkedés, az építési feltételek, a külső feltételek, a mérnöki tervezés és a gazdasági mutatók. Ha szeretnéd, csak hallgass meg.
1. Földrajzi elhelyezkedés
Van egy régi mondás az ingatlanszektorban, miszerint a „helyszín, helyszín, helyszín” az „helyszín, helyszín vagy helyszín”. Ez a híres Wall Street-i mondás széles körben elterjedt, miután Li Ka-shing idézte.
A szivattyús energiatározási projektek átfogó értékelésében a földrajzi elhelyezkedés is az elsődleges szempont. A szivattyús energiatározás funkcionális orientációja főként az elektromos hálózatot vagy nagy új energiabázisok fejlesztését szolgálja. Ezért a szivattyús energiatározós erőmű földrajzi elhelyezkedése főként két pontból áll: az egyik a terhelési központ közelében, a másik pedig az új energiabázis közelében található.
Jelenleg a Kínában épült vagy építés alatt álló szivattyús-tározós erőművek többsége a hálózat terhelési központjában található, ahol találhatók. Például a kantoni szivattyús-tározós erőmű (2,4 millió kilowatt) 90 kilométerre található Kantontól, a Ming-korabeli szivattyús-tározós erőmű (0,8 millió kilowatt) 40 kilométerre Pekingtől, a Tienhuangpingi szivattyús-tározós erőmű (1,8 millió kilowatt) 57 kilométerre Hangcsoutól, a sencseni szivattyús-tározós erőmű (1,2 millió kilowatt) pedig Sencsen városi területén található.
Ezenfelül az új energiaforrások gyors fejlődésének igényeinek kielégítése érdekében, a víz- és tájfejlesztés, valamint a sivatagban és a Góbi-sivatagban új energiabázis fejlesztése körül, új szivattyús-tározós erőművek létesítése is tervezhető az új energiabázis közelében. Például a jelenleg Hszincsiangban, Kanszuban, Senhsziban, Belső-Mongóliában, Senhsziban és más helyeken tervezett szivattyús-tározós erőművek a helyi villamosenergia-hálózat igényeinek kielégítése mellett főként új energiabázis-szolgáltatásokat is szolgálnak.
Tehát a szivattyús energiatározós erőművek átfogó értékelésének első pontja annak vizsgálata, hogy hol születtek először. Általánosságban elmondható, hogy a szivattyús energiatárolásnak a decentralizált elosztás elvét kell követnie, a hálózati terhelési központ és az új energiakoncentrációs terület közelében történő elosztásra összpontosítva. Ezenkívül a szivattyús energiatározókkal nem rendelkező területeken is elsőbbséget kell élveznie, ha jók az erőforrás-feltételek.
2. Építési feltételek
1. Topográfiai viszonyok
A topográfiai viszonyok elemzése főként a vízszintet, a távolság-magasság arányt, valamint a felső és alsó tározók természetes effektív tárolókapacitását foglalja magában. A szivattyús energiatárolásban tárolt energia lényegében a víz gravitációs potenciális energiája, amely egyenlő a magasságkülönbség és a tározóban lévő víz gravitációjának szorzatával. Tehát ugyanazon energia tárolása érdekében vagy növelni kell a felső és alsó tározók közötti magasságkülönbséget, vagy növelni kell a szivattyús energiatározás felső és alsó tározóinak szabályozott tárolókapacitását.
Ha a feltételek teljesülnek, célszerűbb nagyobb szintkülönbséget alkalmazni a felső és az alsó tározók között, ami csökkentheti a felső és az alsó tározók méretét, valamint az üzem és az elektromechanikus berendezések méretét, és csökkentheti a projektberuházást. A szivattyús energiatározó egységek jelenlegi gyártási szintje szerint azonban a túl nagy szintkülönbség nagyobb nehézségekhez vezet az egységek gyártásában, tehát minél nagyobb, annál jobb. A mérnöki tapasztalatok szerint az általános szintkülönbség 400 és 700 m között van. Például a Ming sírok szivattyús energiatározós erőmű névleges szállítómagassága 430 m; a Xianju szivattyús energiatározós erőmű névleges szállítómagassága 447 m; a Tianchi szivattyús energiatározós erőmű névleges szállítómagassága 510 m; a Tianhuangping szivattyús energiatározós erőmű névleges szállítómagassága 526 m; a Xilongchi szivattyús energiatározós erőmű névleges szállítómagassága 640 m; a Dunhua szivattyús energiatározós erőmű névleges szállítómagassága 655 m. Jelenleg a Csanglongsani szivattyús-tározós erőmű rendelkezik a Kínában épített legnagyobb, 710 méteres kihasználtsági szinttel; Az épülőben lévő szivattyús-tározós erőmű legnagyobb kihasználtsági szintje a Tiantai szivattyús-tározós erőműé, névleges kapacitása 724 méter.
A tér-mélység arány a felső és alsó tározók közötti vízszintes távolság és szintkülönbség aránya. Általánosságban elmondható, hogy célszerű kisebb értéket beállítani, ami csökkentheti a vízszállító rendszer műszaki mennyiségét és megtakaríthatja a műszaki beruházást. A mérnöki tapasztalatok szerint azonban a túl kicsi tér-magasság arány könnyen problémákat okozhat, például a műszaki elrendezés, valamint a magas és meredek lejtések miatt, ezért általában 2 és 10 közötti tér-magasság arányt célszerű alkalmazni. Például a Changlongshan szivattyús tározó állomás távolság-magasság aránya 3,1; a Huizhou szivattyús tározó állomás távolság-magasság aránya 8,3.
Amikor a felső és alsó tározómedence terepe viszonylag nyitott, az energiatárolás iránti igény a tározómedence kis területén belül is kialakulhat. Ellenkező esetben a tározómedence területének bővítésére vagy a tározó kapacitásának módosítására van szükség bővítéssel és földmunkával, valamint a földhasználat és a műszaki mennyiség növelésére. Az 1,2 millió kilowatt beépített kapacitású és 6 órás teljes kihasználtságú szivattyús-tározós erőművek esetében az energiatermelés szabályozásához szükséges tárolókapacitás körülbelül 8 millió m3, 7 millió m3 és 6 millió m3, amikor a vízszint 400 m, 500 m és 600 m. Ennek alapján figyelembe kell venni a holt tárolókapacitást, a vízveszteség tartalék tárolókapacitását és egyéb tényezőket is a tározó teljes tárolókapacitásának végleges meghatározásához. A tározó kapacitáskövetelményeinek teljesítése érdekében azt a tározóban lévő földmunkák gáttal vagy bővítésével, a természetes terepviszonyokkal kombinálva kell kialakítani.
Ezenkívül a felső tározó vízgyűjtő területe általában kicsi, és a projekt árvízvédelme a gátmagasság megfelelő növelésével oldható meg. Ezért a felső tározó medencéjének kijáratánál lévő keskeny völgy ideális hely a gátépítéshez, ami jelentősen csökkentheti a gáttöltés mennyiségét.
2. Geológiai viszonyok
Csak a zöld hegyek hasonlítanak falakhoz, amikor a Hat Dinasztiára mutatnak.
—— Yuan Sadurah
A geológiai adottságok közé elsősorban a regionális szerkezeti stabilitás, a felső és alsó tározók, valamint azok csatlakozási területeinek mérnökgeológiai adottságai, a vízszállító és energiatermelő rendszer mérnökgeológiai adottságai, valamint a természetes építőanyagok tartoznak.
A szivattyús-tározós erőmű megtartó és ürítő szerkezeteinek kerülniük kell az aktív vetőket, és a tározó területén nem lehetnek nagy földcsuszamlások, omlások, törmelékfolyások és egyéb kedvezőtlen geológiai jelenségek. A földalatti erőműüregeknek kerülniük kell a gyenge vagy törött kőzettömegeket. Amennyiben ezeket a körülményeket a mérnöki elrendezéssel nem lehet elkerülni, a geológiai adottságok korlátozni fogják a szivattyús-tározós erőmű építését.
Még ha a szivattyús-tározós erőmű elkerüli is a fenti korlátozásokat, a geológiai adottságok is nagyban befolyásolják a projekt költségeit. Általánosságban elmondható, hogy minél ritkább a földrengés a projektterületen és minél keményebb a kőzet, annál kedvezőbb a szivattyús-tározós erőművek építési költségeinek csökkentése.
Az épületek jellemzői és a szivattyús-tározós erőmű üzemeltetési jellemzői alapján a főbb mérnökgeológiai problémák a következőképpen foglalhatók össze:
(1) A hagyományos erőművekhez képest nagyobb a mozgástér az állomás és a tározó telephelyének összehasonlítására és kiválasztására a szivattyús-tározós erőművek esetében. A rossz geológiai adottságú vagy nehezen kezelhető mérnöki helyszínek kiszűrhetők az állomás telephely-felmérésének és az állomás tervezésének szakaszában végzett geológiai munkával. A geológiai feltárás szerepe különösen fontos ebben a szakaszban.
A világ csodái és csodái azonban gyakran a veszélyben és a távolságban rejlenek, és ami a legritkább ember, azt lehetetlen elérnie bárkinek, akinek van akarata.
— Song-dinasztia, Wang Anshi
Anhui tartománybeli Shitai szivattyús-tározós erőmű felső gátjának felmérése
(2) Számos földalatti mérnöki barlang, hosszú, nagynyomású alagútszakasz, nagy belső víznyomás, mély eltemetés és nagy lépték található. Teljes mértékben igazolni kell a környező kőzet stabilitását, és meg kell határozni a kőzetet körülvevő alagút kiásási módját, a támaszték és a bélés típusát, a kiterjedését és a mélységét.
(3) A szivattyúzott tározó tárolókapacitása általában kicsi, és a szivattyúzási költségek magasak az üzemeltetési időszak alatt, ezért a felső tározó szivárgásának mennyiségét szigorúan ellenőrizni kell. A felső tározó többnyire a hegy tetején található, és általában alacsony, szomszédos völgyek veszik körül. Jelentős számú állomást választanak ki negatív karsztos felszínformájú területeken, hogy kihasználják az előnyös terepviszonyokat. A tározó szomszédos völgyeinek szivárgása és a karsztszivárgás problémái viszonylag gyakoriak, amelyekre összpontosítani kell, és az építési minőséget jól kell ellenőrizni.
(4) A szivattyús-tározós erőmű tározómedencéjében a gáttöltéshez felhasznált anyagok eloszlása kulcsfontosságú tényező az anyagforrás kihasználtsági arányának meghatározásában. Amikor a tározómedence feltárási területén a holtvízszint felett felhasznált anyagok készletei éppen csak kielégítik a gáttöltési követelményeket, és nincs felszíni eltávolító anyag, akkor az anyagforrás feltárási és feltöltési egyensúlyának ideális állapota érhető el. Amikor a felszíni eltávolító anyag vastag, a eltávolító anyag gáton történő felhasználásának problémája a gátanyag megosztásával oldható meg. Ezért nagyon fontos a felső és alsó tározók viszonylag pontos geológiai modelljének létrehozása hatékony feltáró eszközökkel a tározómedence feltárási és feltöltési egyensúlyának megtervezéséhez.
(5) A tározó üzemeltetése során a vízszint hirtelen emelkedése és süllyedése gyakori és nagymértékű, és a szivattyús-tározós erőmű üzemmódja nagy hatással van a tározó partjának rézsűjének stabilitására, ami magasabb követelményeket támaszt a tározó partjának rézsűjének geológiai viszonyaival szemben. Ha a stabilitási biztonsági tényezőre vonatkozó követelmények nem teljesülnek, akkor a munkagödör lejtési arányát lassítani kell, vagy növelni kell a támasztószilárdságot, ami a mérnöki költségek növekedéséhez vezet.
(6) A szivattyús-tározós erőmű teljes szivárgásgátló tározómedencéjének alapozásával szemben magasak a deformációs, vízelvezetési és egyenletességi követelmények, különösen a karsztos területeken lévő teljes szivárgásgátló tározómedence alapozása, a tározó alján fellépő karsztomlás, az alapozás egyenetlen deformációja, a karsztvíz fordított sajtolása, a karszt negatív nyomása, a karsztmélyedés fedőrétegének összeomlása és egyéb kérdések tekintetében kellő figyelmet kell fordítani.
(7) A szivattyús-tározós erőmű nagy szintkülönbsége miatt a megfordítható egységnek magasabb követelményei vannak a turbinán áthaladó üledéktartalom szabályozásával kapcsolatban. Figyelmet kell fordítani a be- és kifolyásnál a lejtő hátsó szélén lévő vízmosó szilárd forrásának védelmére és vízelvezetésére, valamint az árvízi időszak üledékének tárolására.
(8) A szivattyús-tározós erőművek nem fognak magas gátakat és nagyméretű víztározókat kialakítani. A felső és alsó víztározók többségének gátmagassága és kézzel kitermelt rézsűi nem haladják meg a 150 métert. A gát alapozásának és a magas rézsűknek a mérnökgeológiai problémái könnyebben kezelhetők, mint a hagyományos erőművek magas gátjai és nagyméretű víztározói esetében.
3. Raktár kialakításának feltételei
A felső és alsó tározóknak gátépítéshez alkalmas terepviszonyokkal kell rendelkezniük. Általánosságban elmondható, hogy az 1,2 millió kilowatt beépített kapacitás és a 6 órás teljes energiatermelési óraszám alapján körülbelül 400–500 m hasznosítási magasságot vesznek figyelembe, azaz a felső és alsó szivattyús tározó szabályozott tárolókapacitása körülbelül 6 millió–8 millió m3. Egyes szivattyús tározóknak természetes „hasuk” van. A tározó kapacitása könnyen kialakítható gátépítéssel. Ebben az esetben a gátépítéssel vissza lehet zárni. Egyes szivattyús tározóknak azonban kicsi a természetes tárolókapacitása, és a tárolókapacitás kialakításához ki kell ásni őket. Ez két problémát vet fel: az egyik a viszonylag magas fejlesztési költség, a másik pedig az, hogy a tárolókapacitást nagy mennyiségben kell kiásni, és az erőmű energiatároló kapacitása nem lehet túl nagy.
A tárolási kapacitásra vonatkozó követelményeken túl a szivattyús-tározós víztározó projektnek figyelembe kell vennie a víztározó szivárgásgátlását, a föld- és kőzetkitermelés és -töltés egyensúlyát, a gát típusának kiválasztását stb., és átfogó műszaki és gazdasági összehasonlítás alapján meg kell határoznia a tervezési sémát. Általánosságban elmondható, hogy ha egy víztározó gáttal kialakítható, és helyi szivárgásgátlást alkalmaznak, a víztározó kialakulásának feltételei viszonylag jók (lásd 2.3-1. ábra); Ha egy „medencét” nagy mennyiségű földmunkával alakítanak ki, és a teljes medence szivárgásgátlásának típusát alkalmazzák, a víztározó kialakulásának feltételei viszonylag általánosak (lásd 2.3-2. és 2.3-3. ábra).
Vegyük például a jó tározóképződési feltételekkel rendelkező kantoni szivattyús-tározós erőművet, ahol a felső és az alsó tározóképződési feltételek viszonylag jók, és a tározó gáttal kialakítható, a felső tározó kapacitása 24,08 millió m3, az alsó tározó kapacitása pedig 23,42 millió m3.
Ezenkívül példaként említik a Tianhuangpingi szivattyús-tározós erőművet. A felső víztározó a Daxi folyó bal partján található mellékárok vízmosási mélyedésében található, amelyet a főgát, négy mellékgát, a beömlő/kiömlő nyílás és a víztározót körülvevő hegyek vesznek körül. A főgát a víztározó déli végén lévő mélyedésben, a mellékgát pedig a keleti, északi, nyugati és délnyugati négy hágóban található. A tárolási körülmények közepesek, a teljes tárolókapacitás 9,12 millió m3.
4. Vízforrás állapota
A szivattyús-tározós erőművek abban különböznek a hagyományos vízerőművektől, hogy tiszta vizet tartalmazó „medencét” öntenek oda-vissza a felső és az alsó tározók között. Víz szivattyúzásakor a víz az alsó tározóból a felső tározóba áramlik, áramtermeléskor pedig a felső tározóból az alsó tározóba süllyed. Ezért a szivattyús-tározós erőmű vízforrás-problémája elsősorban a kezdeti vízkészlet kielégítése, azaz a tározóban lévő víz tárolása, majd a napi üzem során a párolgás és a szivárgás miatt csökkent vízmennyiség pótlása. A szivattyús tárolókapacitás általában 10 millió m3 nagyságrendű, és a vízmennyiségre vonatkozó követelmények nem magasak. A nagy csapadékmennyiségű és sűrű folyóhálózattal rendelkező területeken a vízforrás-viszonyok nem korlátozó feltételek a szivattyús-tározós erőművek építéséhez. Azonban a viszonylag száraz régiókban, mint például az északnyugati országrész, a vízforrás-viszonyok fontos korlátozó tényezővé váltak. Egyes helyeken a topográfiai és geológiai adottságok megvannak a szivattyús-tározók építéséhez, de előfordulhat, hogy több tíz kilométeres körzetben nincs vízforrás a víztározáshoz.
3. Külső feltételek
A bevándorlási és környezetvédelmi kérdések lényege a közvagyon-használat és a kártalanítás kérdésének kezelése. Ez egy mindenki számára előnyös és több szempontból is előnyös folyamat.
1. Földvásárlás és áttelepítés építkezés céljából
A szivattyús-tározós erőmű építéséhez szükséges földterület megszerzésének mértéke magában foglalja a felső és alsó víztározó elárasztási területét, valamint a vízerőmű építési területét. Bár a szivattyús-tározós erőműben két víztározó található, mivel a víztározók viszonylag kicsik, némelyik természetes tavakat vagy meglévő víztározókat használ, az építéshez szükséges földterület megszerzésének mértéke gyakran jóval kisebb, mint a hagyományos vízerőművek esetében; Mivel a víztározó medencéinek nagy részét feltárják, a vízerőmű építési területe gyakran magában foglalja a víztározó elárasztási területét is, így a vízerőmű építési területének aránya a projekt építésének földterület-szerzési mértékében jóval nagyobb, mint a hagyományos vízerőmű esetében.
A tározó elöntési területe főként a tározó normál medenceszintje alatti elöntési területet, valamint az árvízi holtágat és a tározó érintett területét foglalja magában.
A hidroprojekt építési területe főként a hidroprojekt épületeit és a projekt állandó irányítási területét foglalja magában. A csomópont projekt építési területe az egyes telek rendeltetésének megfelelően ideiglenes és állandó területként van meghatározva. Az ideiglenes földterület használat után eredeti rendeltetésére visszaállítható.
Meghatározták az építési célú földszerzés mértékét, és a fontos további munka az építési célú földszerzés fizikai mutatóinak vizsgálata, hogy „megismerjük önmagunkat és megismerjük a másikat”. Elsősorban a lakosság, a földterületek, az épületek, a szerkezetek, a kulturális emlékek és a történelmi helyszínek, az ásványlelőhelyek stb. mennyiségének, minőségének, tulajdonviszonyainak és egyéb jellemzőinek vizsgálata az építési célú földszerzés körébe tartozó területeken.
A döntéshozatal szempontjából a fő szempont az, hogy az építési célú földszerzés magában foglal-e olyan jelentős érzékeny tényezőket, mint az állandó alapvető mezőgazdasági területek, az első osztályú közjóléti erdők, a fontos falvak és városok, a jelentős kulturális emlékek és történelmi helyszínek, valamint az ásványlelőhelyek nagysága és mennyisége.
2. Ökológiai környezetvédelem
A szivattyús-tározós erőművek építésének az „ökológiai prioritás és zöld fejlesztés” elvét kell követnie.
A környezetileg érzékeny területek elkerülése fontos előfeltétele a projekt megvalósíthatóságának. A környezetileg érzékeny területek mindenféle, törvény által létrehozott védelmi területre vonatkoznak, minden szinten, valamint az építési projekt környezeti hatásaira különösen érzékeny területekre. A helyszínek kiválasztásakor a környezetileg érzékeny területeket kell szűrni és elsősorban elkerülni, beleértve az ökológiai védelmi vörös vonalakat, a nemzeti parkokat, a természetvédelmi területeket, a látványos helyeket, a világ kulturális és természeti örökségi helyszíneit, az ivóvízforrás-védelmi területeket, az erdőparkokat, a geológiai parkokat, a vizes élőhelyek parkjait, a vízi csíraplazma erőforrásainak védőövezetét stb. Ezenkívül elemezni kell a helyszín és a vonatkozó tervezés, például a földterület, a városi és vidéki építés, valamint a „három vonal és egy egyetlen vonal” közötti megfelelést és koordinációt is.
A környezetvédelmi intézkedések fontosak a környezeti hatások csökkentésére. Ha a projekt nem érint környezetileg érzékeny területeket, akkor alapvetően környezetvédelmi szempontból megvalósítható, de a projekt megvalósítása elkerülhetetlenül hatással lesz a víz-, gáz-, hang- és ökológiai környezetre, és célzott intézkedések sorozatát kell tenni a káros hatások kiküszöbölésére vagy enyhítésére, mint például a termelési szennyvíz és a háztartási szennyvíz kezelése, valamint az ökológiai kibocsátás.
A tájépítés fontos módja a szivattyúzás és tárolás magas színvonalú fejlesztésének. A szivattyús és tárolós erőművek általában hegyvidéki és dombos területeken találhatók, jó ökológiai környezettel. A projekt befejezése után két víztározó jön létre. Az ökológiai helyreállítás és a tájépítészet után ezek beilleszthetők a festői helyszínekbe vagy turisztikai látványosságokba, hogy megvalósuljon az erőmű és a környezet harmonikus fejlődése. A „zöld víz és zöld hegyek, arany hegyek és ezüst hegyek” koncepciójának megvalósítása. Például a Zhejiang Changlongshan szivattyús-tározós erőmű a Tianhuangping tartományi festői hely – Jiangnan Tianchi – központi festői helyébe, a Qujiang szivattyús-tározós erőmű pedig a Lankeshan-Wuxijiang tartományi festői hely harmadszintű védőövezetébe került.
4. Mérnöki tervezés
A szivattyús-tározós erőmű mérnöki tervezése főként a projekt léptékét, a hidraulikai szerkezeteket, az építési szervezési tervezést, az elektromechanikus és fémszerkezeteket stb. foglalja magában.
1. Projekt léptéke
A szivattyús-tározós erőmű műszaki mérete főként a beépített kapacitást, a folyamatos teljes órák számát, a tározó fő jellemző vízszintjét és egyéb paramétereket foglalja magában.
A szivattyús-tározós erőmű beépített kapacitásának és folyamatos teljes órák számának kiválasztásakor figyelembe kell venni mind az igényeket, mind a lehetőségeket. Az igény az energiarendszer igényére utal, és vonatkozhat magának az erőműnek az építési körülményeire is. Az általános módszer a szivattyús-tározós erőművek különböző energiarendszereinek funkcionális elhelyezésének és az energiarendszer folyamatos teljes órák számára vonatkozó követelményeinek elemzésén alapul, hogy ésszerűen kidolgozható legyen a beépített kapacitásterv és a folyamatos teljes órák száma, valamint a beépített kapacitás és a folyamatos teljes órák száma az energiatermelési szimuláció és az átfogó műszaki és gazdasági összehasonlítás alapján kerüljön kiválasztásra.
A gyakorlatban a beépített kapacitás és a teljes kihasználtsági órák kezdeti megtervezésének egy egyszerű módszere az, hogy először a vízoszloptartomány alapján határozzák meg az egység kapacitását, majd a szivattyús energiatározás természetes tárolási energiája alapján határozzák meg a teljes beépített kapacitást és a teljes kihasználtsági órákat. Jelenleg a 300m~500m vízszintesés tartományban a 300000 kilowatt névleges teljesítményű egység tervezési és gyártási technológiája kiforrott, a stabil üzemi feltételek jók, és a mérnöki gyakorlati tapasztalat a leggazdagabb (ezért a legtöbb épülő szivattyús energiatározós erőmű beépített kapacitása általában páros számú 300000 kilowatt, figyelembe véve a decentralizált elrendezés követelményeit, és végül a többség 1,2 millió kilowatt). Miután az egység kapacitását kezdetben kiválasztották, a szivattyús energiatározós erőmű természetes energiatárolását a felső és alsó tározók domborzati és geológiai viszonyai, valamint az energiatermelési és szivattyúzási körülmények nyomásvesztesége alapján elemzik. Például előzetes elemzés alapján, ha egy szivattyús-tározós erőmű felső és alsó tározója közötti átlagos vízszintcsökkenés körülbelül 450 m, akkor 300 000 kilowatt egységkapacitást célszerű választani; A felső és alsó tározó természetes tárolási energiája körülbelül 6,6 millió kilowattóra, így négy egységet lehet figyelembe venni, azaz a teljes beépített kapacitás 1,2 millió kilowatt; Az energiarendszer igényeivel kombinálva, a tározó természetes körülmények alapján történő bővítése és feltárása után a teljes energiatárolás eléri a 7,2 millió kilowattórát, ami 6 órás folyamatos teljes energiatermelésnek felel meg.
A tározó jellemző vízszintje főként a normál vízszintet, a holtvízszintet és az árvízszintet foglalja magában. Általában ezen tározók jellemző vízszintjét a folyamatos teljes üzemórák számának és a beépített kapacitásnak a kiválasztása után választják ki.
2. Vízépítési szerkezetek
Előttünk a hömpölygő folyó, mögöttünk a ragyogó fények. Így telik az életünk, harcolunk és rohanunk előre.
——Vízvédő építők dala
A szivattyús energiatározáshoz használt hidraulikus szerkezetek általában felső tározót, alsó tározót, vízszállító rendszert, földalatti erőművet és kapcsolóállomást tartalmaznak. A felső és alsó víztározók tervezésének kulcsfontosságú pontja a nagy tárolókapacitás elérése minimális mérnöki költséggel. A felső tározók többsége a földmunkák és a gátépítés kombinációját alkalmazza, és ezek többsége kőzettöltésű gátak. A geológiai adottságoktól függően a szivattyús energiatározó erőmű tározószivárgását a teljes tározó szivárgásának megakadályozásával és a tározó körüli függönyszivárgás megakadályozásával lehet megoldani. A szivárgásgátló anyagok lehetnek aszfaltbeton homloklemez, geomembrán, agyagtakaró stb.
Szivattyús energiatározós erőmű vázlatos rajza
Amikor a teljes tározómedence szivárgásvédelmét el kell fogadni a szivattyús-tározós erőmű tározójára vonatkozóan, a gát szivárgásvédelmének formáját és a tározómedence szivárgásvédelmének formáját egységként kell tekinteni, hogy a lehető legnagyobb mértékben elkerüljük vagy csökkentsük a különböző szivárgásgátló szerkezetek közötti együttes kezelést, és javítsuk a megbízhatóságot. A tározó alján lévő szivárgás megelőzésére a teljes tározómedencét nagy visszatöltéssel kell használni. A tározó alján lévő szivárgásgátló szerkezetnek alkalmasnak kell lennie a nagy visszatöltés okozta nagy deformáció vagy egyenetlen deformáció kezelésére.
A szivattyús energiatározó erőmű vízoszlopa magas, és a vízcsatorna-szerkezet által viselt nyomás is nagy. A vízoszloptól, a környező kőzet geológiai viszonyaitól, a kétágú cső méretétől stb. függően acélbélelés, vasbeton bélelés és egyéb módszerek is alkalmazhatók.
Ezenkívül az erőmű árvízvédelmi biztonságának garantálása érdekében a szivattyús-tározós erőműnek árvízvédelmi szerkezeteket stb. is kell kialakítania, amelyeket itt nem részletezünk.
3. Építőipari szervezet kialakítása
A szivattyús-tározós erőmű építési szervezeti tervezésének fő feladatai közé tartozik: a projekt építési feltételeinek tanulmányozása, az építési elterelés, az anyagforrások tervezése, a fő projektépítés, az építési szállítás, az építőipari üzem létesítményei, az általános építési elrendezés, az általános építési ütemterv (építési időszak) stb.
A tervezési munkálatok során teljes mértékben ki kell használni az állomás helyszínének domborzati és geológiai adottságait, össze kell kapcsolni az építési feltételeket és a mérnöki tervrajzot, és az intenzív és gazdaságos földhasználat elvében kezdetben el kell készíteni a mérnöki kiviteli tervet, a földmunkamérleget és az általános kiviteli elrendezési tervet, hogy minimalizáljuk a szántóföldek elfoglalását és csökkentsük a projekt költségeit.
Kína, mint jelentős építőipari ország, építésirányítása és építési színvonala világhírű. Az elmúlt években Kína szivattyús energiatározása számos hasznos felfedezést tett a zöld építés, a kulcsfontosságú berendezések kutatás-fejlesztése és alkalmazása, valamint az intelligens építés területén. Egyes építési technológiák elérték vagy továbbfejlesztették a nemzetközi szintet. Ez főként a gátépítési technológia egyre fejlettebbé válásában, a nagynyomású hasított csőépítési technológia új fejlődésében, a földalatti erőművi barlangcsoport-kitermelés és -támogatási technológia komplex geológiai körülmények között történő sikeres gyakorlatainak nagy számában, a ferde tengelyépítési technológia és berendezések folyamatos innovációjában, a gépesített és intelligens építés figyelemre méltó eredményeiben, valamint a TBM áttörésében az alagútépítésben tükröződik.
4. Elektromechanikus és fémszerkezet
A függőleges tengelyű, egyfokozatú, vegyes áramlású, megfordítható tárolóegységeket általában szivattyús energiatározó erőművekben használják. A szivattyúturbinák hidraulikai fejlesztése tekintetében Kína rendelkezik 700 m-es szállítótávolságú és 400 000 kilowatt/egységnyi kapacitású szivattyúturbinák tervezési és gyártási kapacitásával, valamint számos 100-700 m-es szállítótávolságú és 400 000 kilowatt vagy annál kisebb egységnyi kapacitású tárolóegység tervezésével, gyártásával, telepítésével, üzembe helyezésével és gyártásával. Az erőmű víznyomását tekintve a Jilin Dunhua, Guangdong Yangjiang és Zhejiang Changlongshan építés alatt álló szivattyús energiatározó erőművek névleges víznyomása meghaladja a 650 m-t, ami a világ élvonalához tartozik; a Zhejiang Tiantai szivattyús energiatározó erőmű jóváhagyott névleges víznyomása 724 m, ami a világ legmagasabb névleges szivattyús energiatározó erőműve. Az egység általános tervezési és gyártási nehézsége világviszonylatban is vezető szinten van. A generátormotorok fejlesztése során a Kínában épült és építés alatt álló szivattyús energiatározós erőművek nagy generátormotorjai függőleges tengelyű, háromfázisú, teljesen léghűtéses, megfordítható szinkronmotorok. A Zhejiang Changlongshan szivattyús energiatározós erőmű két egysége 600 ford/perc névleges fordulatszámmal és 350 000 kW névleges teljesítménnyel rendelkezik. A Guangdong Yangjiang szivattyús energiatározós erőmű egyes egységeit 500 ford/perc névleges fordulatszámmal és 400 000 kW névleges teljesítménnyel helyezték üzembe. A generátormotorok teljes gyártási kapacitása elérte a világ legfejlettebb szintjét. Ezenkívül az elektromechanikus és fémszerkezetek magukban foglalják a hidraulikus gépeket, az elektrotechnikát, a vezérlést és védelmet, a fémszerkezeteket és egyéb szempontokat is, amelyeket itt nem ismétlünk meg.
A szivattyús energiatározós erőművek berendezésgyártása Kínában gyorsan fejlődik a nagy vízmagasság, a nagy kapacitás, a nagy megbízhatóság, a széles tartomány, a változtatható sebesség és a lokalizáció irányába.
5. Gazdasági mutatók
Egy szivattyús energiatározó projekt építési körülményei és külső hatásai a projekt tervezési tervének meghatározása után végső soron egy mutatóban, nevezetesen a projekt kilowattonkénti statikus befektetésében fognak tükröződni. Minél alacsonyabb a kilowattonkénti statikus befektetés, annál jobb a projekt gazdaságossága.
A szivattyús-tározós erőművek építési körülményeiben mutatkozó egyéni különbségek nyilvánvalóak. A kilowattonkénti statikus beruházás szorosan összefügg a projekt építési körülményeivel és beépített kapacitásával. 2021-ben Kína 11 szivattyús-tározós erőművet hagyott jóvá, átlagos statikus beruházással 5367 jüan kilowattonként; 14 projekt esetében készült el az előzetes megvalósíthatósági tanulmány, az átlagos statikus beruházás kilowattonként 5425 jüan/kilowatt.
Az előzetes statisztikák szerint a 2022-ben előkészítés alatt álló nagyméretű szivattyús energiatározó projektek kilowattonkénti statikus beruházási költsége általában 5000 és 7000 jüan/kilowatt között van. A különböző regionális geológiai adottságok miatt a szivattyús energiatározós energia kilowattonkénti átlagos statikus beruházási szintje régiónként nagymértékben eltér. Általánosságban elmondható, hogy a dél-, kelet- és közép-kínai erőművek építési feltételei viszonylag jók, a kilowattonkénti statikus beruházási költség pedig viszonylag alacsony. A rossz mérnöki geológiai és vízforrás-viszonyok miatt az egységköltség az északnyugati régióban viszonylag magas Kína más régióihoz képest.
Befektetési döntések meghozatalakor a projekt kilowattonkénti statikus befektetésére kell összpontosítanunk, de nem beszélhetünk csak a kilowattonkénti statikus befektetés hőséről, különben a vállalkozások vakon bővíthetik a skálát. Ez főként a következő szempontokban tükröződik:
Először is, növelni kell a tervezési szakaszban eredetileg javasolt beépített kapacitást. Dialektikusan kell megközelítenünk ezt a helyzetet. Vegyünk példaként egy olyan projektet, amelynek tervezett beépített kapacitása a tervezési szakasz elején 1,2 millió kilowatt, és az egységösszetétele négy 300 000 kilowattos egységből áll. Ha a vízoszlopnyomás tartománya megfelelő, és a technológia fejlődésével a 350 000 kW-os egyetlen gép kiválasztásának feltételei adottak, akkor átfogó műszaki és gazdasági összehasonlítás után az 1,4 millió kW ajánlható reprezentatív sémának a megvalósíthatóság előtti szakaszban. Ha azonban az eredetileg tervezett 4 db 300 000 kW-os egységet most úgy tekintjük, hogy 2 egységgel 6 db 300 000 kW-os egységre növeljük, azaz az erőmű beépített kapacitása 1,2 millió kW-ról 1,8 millió kW-ra nő, akkor általában úgy vélik, hogy ez a változás megváltoztatta a projekt funkcionális orientációját, és további átfogóan kell figyelembe venni a tervezési megfelelőséget, az energiarendszer igényeit, a projekt építési feltételeit és egyéb tényezőket. Általánosságban elmondható, hogy az egységek számának növelésének a tervezési kiigazítás körébe kell tartoznia.
A második a teljes kihasználtsági órák csökkentése. Ha a szivattyúzott energiatározós energiát egy töltőbankhoz hasonlítjuk, akkor a beépített kapacitás használható kimenő teljesítményként, és a teljes kihasználtsági órák azt mutatják, hogy mennyi ideig használható a külső akkumulátor. Szivattyús energiatározós erőművek esetében, ha a tárolt energia azonos, a teljes kihasználtsági órák és a beépített kapacitás átfogóan összehasonlítható. Jelenleg az energiarendszer igényei szerint a napi szabályozott szivattyúzott energiatározós teljes kihasználtsági órák száma 6 órának tekinthető. Ha az erőmű építési körülményei jók, akkor célszerű az egység teljes kihasználtsági óráinak számát alacsony költséggel növelni. Ugyanazon kilowattonkénti statikus beruházás mellett a magasabb teljes kihasználtsági órákkal rendelkező erőmű nagyobb szerepet játszhat a rendszerben. Azonban felmerült az az elképzelés, hogy a beépített kapacitás jelentősen megnő (1,2 millió kW → 1,8 millió kW), és a teljes kapacitás kihasználtsági órái csökkennek (6 óra → 4 óra). Ily módon, bár a kilowattonkénti statikus befektetés jelentősen csökkenthető, a rendszer esetében a rövid kihasználási idő nem tudja kielégíteni a rendszerigényt, és a villamosenergia-hálózatban betöltött szerepe is jelentősen csökken.
Közzététel ideje: 2023. márc. 8.
