Ég á vin sem er á blóma lífsins og er mjög hraustur. Þótt ég hafi ekki heyrt frá þér í marga daga, þá er búist við að allt verði í lagi. Ég hitti hann fyrir tilviljun í dag, en hann leit mjög út fyrir að vera úrvinda. Ég gat ekki annað en haft áhyggjur af honum. Ég fór þangað til að spyrja nánar.
Hann andvarpaði og sagði hægt: „Ég er skotinn í stelpu nýlega.“ Það má segja að „falleg bros og falleg augu“ hræri við hjartastrengjum mínum. Foreldrarnir heima eru þó enn í kennslustofunni og hafa efasemdir, svo þeir hafa ekki verið ráðnir í langan tíma. „Beltið mitt er að breikka og ég mun ekki sjá eftir því, og ég mun vera horaður fyrir Írak,“ sem fær mig til að líða svona í dag. Ég veit alltaf að þú býrð yfir mikilli þekkingu. Nú þegar þú átt að hittast í dag, vil ég biðja þig að hjálpa starfsfólkinu. Ef örlögin ráðast af náttúrunni, þar sem Sex helgiathafnirnar hafa verið uppfylltar, munu tvö eftirnöfn giftast og gera samning í einu húsi. Gott samband mun aldrei enda, með sama nafni. Með loforði um hvítt höfuð, skrifaðu til Hongjian, svo að bandalag rauðra laufanna geti verið skráð í mandarínutrénu. Ef einhver ósamræmi er, ættum við líka að „leysa kvörtunina og losa hnútinn, hvað þá hata hvort annað; annað aðskilur og hitt fyrirgefur, og hvert og eitt er hamingjusamt.“ Þessi stelpa hefur jú tvöfalt nafn fyrir að dæla vatni og tvöfalt nafn fyrir orkugeymslu.
Eftir að hafa hlustað á þetta er ég alls ekki reiður. Það er greinilega leiðtogi þinn sem bað þig um að meta hvort dæluvirkjunin hefði fjárfestingargildi, en þú sagðir að hún væri svo fersk og fáguð. „Gott hjónaband er skapað af náttúrunni, og gott par er skapað af náttúrunni.“ Ég get ekkert sagt um tilfinningar. En þegar kemur að dæluvirkjunum, þá spurði ég nýlega háttsettan einstakling um matskerfið fyrir „fimmvíddar samþættingu“ eftir byggingarframkvæmdir meira en 100 dæluvirkja. Það eru landfræðileg staðsetning, byggingarskilyrði, ytri aðstæður, verkfræðihönnun og efnahagslegir vísar. Ef þú vilt, hlustaðu bara á mig fyrir þig.
1. landfræðileg staðsetning
Það er gamalt máltæki í fasteignabransanum að „staðsetning, staðsetning, staðsetning“ er „staðsetning, staðsetning eða staðsetning“. Þetta fræga máltæki frá Wall Street varð mikið útbreitt eftir að Li Ka-shing vitnaði í það.
Í heildarmati á verkefnum dælugeymslu er landfræðileg staðsetning einnig mikilvægust. Virkni dælugeymslunnar þjónar aðallega raforkukerfinu eða þróun stórra nýrra orkustöðva. Þess vegna er landfræðileg staðsetning dælugeymslustöðvarinnar aðallega á tveimur stöðum: annar er nálægt álagsmiðstöðinni og hinn er nálægt nýju orkustöðinni.
Eins og er eru flestar dælugeymsluvirkjanir sem hafa verið byggðar eða eru í byggingu í Kína staðsettar í miðju raforkukerfisins þar sem þær eru staðsettar. Til dæmis er dælugeymsluvirkjunin í Guangzhou (2,4 milljónir kílóvötta) í 90 kílómetra fjarlægð frá Guangzhou, dælugeymsluvirkjunin í Ming Tombs (0,8 milljónir kílóvötta) er í 40 kílómetra fjarlægð frá Peking, dælugeymsluvirkjunin í Tianhuangping (1,8 milljónir kílóvötta) er í 57 kílómetra fjarlægð frá Hangzhou og dælugeymsluvirkjunin í Shenzhen (1,2 milljónir kílóvötta) er staðsett í þéttbýli í Shenzhen.
Auk þess, til að mæta þörfum fyrir hraðþróun nýrrar orkugjafar, í kringum samþætta þróun vatns og landslags og þróun nýrra orkustöðva í eyðimörkinni og Góbíeyðimörkinni, er einnig hægt að skipuleggja nýjan hóp dælugeymsluvirkjana nálægt nýju orkustöðvunum. Til dæmis eru dælugeymsluvirkjanir sem nú eru fyrirhugaðar í Xinjiang, Gansu, Shaanxi, Innri Mongólíu, Shanxi og víðar, auk þess að uppfylla þarfir staðbundins raforkukerfis, aðallega ætlaðar til að veita nýja orkustöð.
Því er fyrsta atriðið í heildarmati á dælugeymsluvirkjunum að sjá hvar þær fæddust fyrst. Almennt séð ætti dælugeymsla að fylgja meginreglunni um dreifða dreifingu, með áherslu á dreifingu nálægt álagsmiðstöð raforkukerfisins og nýju orkuþjöppunarsvæði. Að auki, fyrir svæði án dælugeymsluvirkja, ætti einnig að forgangsraða þegar aðstæður eru góðar.
2. Byggingarskilyrði
1. Landslagsaðstæður
Greining á landslagsaðstæðum felur aðallega í sér vatnshæð, hlutfall fjarlægðar og hæðar og náttúrulega geymslugetu efri og neðri lóna. Orkan sem geymd er í dælugeymslu er í raun þyngdarorkuorka vatnsins, jöfn margfeldi hæðarmismunar og þyngdarafls vatnsins í lóninu. Til að geyma sömu orku þarf því annað hvort að auka hæðarmismuninn á milli efri og neðri lóna eða auka stýrða geymslugetu efri og neðri lóna dælugeymslunnar.
Ef skilyrði eru uppfyllt er viðeigandi að hafa meiri hæðarmun á milli efri og neðri lóna, sem getur minnkað stærð efri og neðri lóna og stærð virkjunarinnar og rafsegulbúnaðar, og dregið úr fjárfestingu í verkefninu. Hins vegar, samkvæmt núverandi framleiðslustigi dælugeymslueininga, mun of mikill hæðarmunur einnig leiða til meiri erfiðleika við framleiðslu eininga, svo því stærri því betra. Samkvæmt verkfræðireynslu er almennt fall á milli 400 og 700 m. Til dæmis er málþrýstingur dælugeymslustöðvarinnar í Ming Tombs 430 m; málþrýstingur dælugeymslustöðvarinnar í Xianju er 447 m; málþrýstingur dælugeymslustöðvarinnar í Tianchi er 510 m; málþrýstingur dælugeymslustöðvarinnar í Tianhuangping er 526 m; málþrýstingur dælugeymslustöðvarinnar í Xilongchi er 640 m; málþrýstingur dælugeymslustöðvarinnar í Dunhua er 655 m. Sem stendur er nýtingarhæð dælugeymsluvirkjunarinnar í Changlongshan sú sem hefur verið byggð í Kína mest, 710 m; nýtingarhæð dælugeymsluvirkjunarinnar sem er í byggingu er í Tiantai, með 724 m hámarkshæð.
Hlutfall dýptar og rýmis er hlutfallið milli láréttrar fjarlægðar og hæðarmunar á milli efri og neðri lóna. Almennt séð er viðeigandi að vera minni, sem getur dregið úr verkfræðilegri umfangi vatnsflutningskerfisins og sparað verkfræðilega fjárfestingu. Hins vegar, samkvæmt verkfræðilegri reynslu, getur of lítið hlutfall hæðar og rýmis auðveldlega valdið vandamálum eins og verkfræðilegri uppsetningu og háum og bröttum halla, þannig að það er almennt viðeigandi að hafa hlutfall hæðar og rýmis á milli 2 og 10. Til dæmis er hlutfall hæðar og rýmis í dælugeymslustöðinni í Changlongshan 3,1; hlutfall hæðar og rýmis í dælugeymslustöðinni í Huizhou er 8,3.
Þegar landslag efri og neðri lónvatna er tiltölulega opið getur þörf fyrir orkugeymslu myndast innan lítils svæðis í lónvatnasvæðinu. Annars er nauðsynlegt að stækka flatarmál lónvatnasvæðisins eða aðlaga lóngetu með stækkun og uppgrefti, og auka landnotkun og verkfræðilegt magn. Fyrir dælugeymsluvirkjanir með uppsetta afkastagetu upp á 1,2 milljónir kílóvött og fulla nýtingartíma upp á 6 klukkustundir þarf geymslugeta til orkustjórnunar um 8 milljónir m3, 7 milljónir m3 og 6 milljónir m3, talið í sömu röð, þegar vatnshæðin er 400 m, 500 m og 600 m. Á þessum grundvelli er einnig nauðsynlegt að taka tillit til tóms geymslugetu, vatnsleysisgeymslugetu og annarra þátta til að ákvarða endanlega heildargeymslugetu lónsins. Til að uppfylla kröfur um lóngetu þarf að mynda hana með stíflun eða stækkun uppgreftrar í lóninu í tengslum við náttúrulegt landslag.
Að auki er vatnasvið efra lónsins almennt lítið og hægt er að leysa úr flóðavarnir verkefnisins með því að auka hæð stíflunnar á viðeigandi hátt. Þess vegna er þröngur dalur við úttak efra lónsins kjörinn staður fyrir stíflugerð, sem getur dregið verulega úr fyllingu stíflunnar.
2. Jarðfræðilegar aðstæður
Aðeins grænu fjöllin eru eins og veggir þegar þau benda til sex konungsættanna.
——Yuan Sadurah
Jarðfræðilegar aðstæður fela aðallega í sér svæðisbundinn burðarstöðugleika, verkfræðilegar jarðfræðilegar aðstæður efri og neðri lónanna og samskeyta þeirra, verkfræðilegar jarðfræðilegar aðstæður vatnsflutnings- og orkuframleiðslukerfisins og náttúruleg byggingarefni.
Stöðvunar- og frárennslisvirki dælugeymslustöðvarinnar ættu að forðast virk misgengi og lónsvæðið ætti ekki að hafa stórar skriður, hrun, ruslflæði og önnur skaðleg jarðfræðileg fyrirbæri. Neðanjarðarhellir stöðvarhússins ættu að forðast veikt eða brotið berg. Þegar ekki er hægt að forðast þessar aðstæður með verkfræðilegri skipulagningu munu jarðfræðilegar aðstæður takmarka byggingu dælugeymslustöðvarinnar.
Jafnvel þótt dælugeymsluvirkjunin komist hjá ofangreindum takmörkunum hafa jarðfræðilegar aðstæður einnig mikil áhrif á kostnað verkefnisins. Almennt séð, því sjaldgæfari sem jarðskjálftinn er á verkefnissvæðinu og því harðari sem bergið er, því líklegra er að lækka byggingarkostnað dælugeymsluvirkjunar.
Samkvæmt eiginleikum bygginganna og rekstrareiginleikum dælugeymsluvirkjunarinnar má draga saman helstu verkfræðilegu jarðfræðilegu vandamálin sem hér segir:
(1) Í samanburði við hefðbundnar virkjanir er meira svigrúm til samanburðar og vals á staðsetningu stöðvar og lóns fyrir dælugeymsluvirkjanir. Hægt er að útiloka staði með slæmum jarðfræðilegum aðstæðum eða erfiðum verkfræðilegum úrræðum með jarðfræðilegri vinnu við könnun á staðsetningu stöðvarinnar og skipulagningu stöðvarinnar. Hlutverk jarðfræðilegra rannsókna er sérstaklega mikilvægt á þessu stigi.
Hins vegar felast undur og undur veraldarinnar oft í hættu og fjarlægð, og það sem er sjaldgæfast hjá fólki, svo það er ómögulegt fyrir neinn sem hefur viljann að ná því.
——Song Dynasty, Wang Anshi
Könnun á efri stíflusvæði Shitai-dæluorkuversins í Anhui-héraði
(2) Þar eru margar neðanjarðar verkfræðihellur, langir göng með miklum þrýstingi, mikill innri vatnsþrýstingur, djúp grafning og stórfelld umfang. Nauðsynlegt er að sýna fram á stöðugleika umlykjandi bergs að fullu og ákvarða uppgröftaraðferð, gerð stuðnings og klæðningar, umfang og dýpt jarðvegsins í kringum göngin.
(3) Geymslurými dælugeymslulónsins er almennt lítið og dælukostnaðurinn er mikill á rekstrartímanum, þannig að leka úr efri lóninu þarf að vera stranglega stjórnað. Efri lónið er að mestu leyti staðsett efst í fjallinu og þar eru almennt lágir dalir í kringum það. Töluverður fjöldi stöðva er valinn á svæðum með neikvæða karstlandslagsmyndun til að nýta sér hagstæða landslagið. Vandamál með leka frá dölum aðliggjandi lónum og karstleka eru tiltölulega algeng og þarf að einbeita sér að þeim og stjórna gæðum byggingarframkvæmda vel.
(4) Dreifing efnisins sem notað er til að fylla stíflur í lónvatnsdæluvirkjunarinnar er lykilþáttur í að ákvarða nýtingarhlutfall efnislindarinnar. Þegar birgðir efnisins sem notaðar eru á uppgraftarsvæði lónvatnsdælunnar fyrir ofan dauðvatnsborðið uppfylla rétt kröfur um fyllingu stíflunnar og ekkert yfirborðsefni er til staðar, þá næst kjörjafnvægi milli uppgraftar og fyllingar efnislindarinnar. Þegar yfirborðsefni er þykkt er hægt að leysa vandamálið við notkun á skurðarefninu á stíflunni með því að skipta stífluefninu. Þess vegna er mjög mikilvægt að koma á tiltölulega nákvæmu jarðfræðilegu líkani af efri og neðri lónunum með skilvirkum könnunarleiðum til að hanna jafnvægi uppgraftar og fyllingar lónvatnsdælunnar.
(5) Við rekstur lónsins eru skyndilegar hækkanir og lækkanir á vatnsborði tíðar og miklar, og rekstrarháttur dælugeymsluvirkjunarinnar hefur mikil áhrif á stöðugleika halla lónsbakkans, sem setur fram meiri kröfur um jarðfræðilegar aðstæður lónsbakkans. Þegar kröfur um öryggisstuðul stöðugleika eru ekki uppfylltar er nauðsynlegt að hægja á uppgröftarhallahlutfallinu eða auka stuðningsstyrk, sem leiðir til aukinnar verkfræðikostnaðar.
(6) Mikil krafa er um aflögun, frárennsli og einsleitni í grunni alls lekavarnageymisins í dælugeymsluvirkjuninni, sérstaklega hvað varðar grunn alls lekavarnageymisins á karstsvæðum, svo sem hrun karstbotns, ójöfn aflögun grunnsins, öfug lyfting karstvatns, neikvæð þrýstingur í karst, hrun yfirlags karstlægðar og önnur atriði sem þarf að huga vel að.
(7) Vegna mikils hæðarmunar á dælugeymsluvirkjuninni eru meiri kröfur um stjórnun á botnfalli sem fer í gegnum túrbínuna fyrir afturkræfa eininguna. Nauðsynlegt er að huga að verndun og frárennsli fastrar uppsprettu skurðarins við aftari brún brekkunnar við inntak og úttak og geymslu botnfalls frá flóðatímabilinu.
(8) Dæluvirkjanir mynda ekki háar stíflur og stór uppistöðulón. Hæð stíflunnar og handgrafnir hallar flestra efri og neðri uppistöðulóna eru ekki meiri en 150 m. Jarðfræðileg vandamál vegna grunns stíflunnar og hárra halla eru auðveldari viðfangs en háar stíflur og stór uppistöðulón hefðbundinna virkjana.
3. Skilyrði fyrir myndun vöruhúss
Efri og neðri lónin ættu að hafa landslag sem hentar til stíflun. Almennt séð er nýtingarhæð um 400~500m miðað við uppsetta afkastagetu upp á 1,2 milljónir kílóvötta og nýtingartíma fullrar orkuframleiðslu upp á 6 klukkustundir, það er að segja að stýrð geymslugeta efri og neðri vatnslóna dælugeymslunnar er um 6 milljónir~8 milljónir m3. Sumar dælugeymslustöðvar hafa náttúrulega „maga“. Auðvelt er að mynda lónrými með stíflun. Í þessu tilfelli er hægt að loka því með stíflun. Hins vegar hafa sumar dælugeymslustöðvar litla náttúrulega geymslugetu og þarf að grafa þær upp til að mynda geymslugetuna. Þetta hefur í för með sér tvö vandamál, annars vegar tiltölulega hár þróunarkostnaður, hins vegar að geymslugetan þarf að grafa upp í miklu magni og orkugeymslugeta virkjunarinnar ætti ekki að vera of mikil.
Auk krafna um geymslurými ætti verkefnið um dælugeymslulón einnig að taka tillit til varna fyrir leka úr lóninu, jafnvægis milli jarð- og berguppgraftar og fyllingar, val á stíflugerð o.s.frv. og ákvarða hönnunaráætlunina með ítarlegum tæknilegum og efnahagslegum samanburði. Almennt séð, ef hægt er að mynda lón með stíflun og staðbundnar lekavarnir eru notaðar, eru skilyrði fyrir myndun lóns tiltölulega góð (sjá mynd 2.3-1); ef „vatnslaug“ myndast með miklu magni af uppgrefti og öll vatnalaugin er notuð sem lekavörn, eru skilyrði fyrir myndun lóns tiltölulega almenn (sjá mynd 2.3-2 og 2.3-3).
Ef við tökum dælugeymslustöð í Guangzhou sem dæmi, þar sem aðstæður við myndun lóns eru góðar, þá eru aðstæður við myndun lóns í efri og neðri hluta tiltölulega góðar og lónið er hægt að mynda með stíflun, þar sem efri lónrúmmálið er 24,08 milljónir m3 og neðri lónrúmmálið er 23,42 milljónir m3.
Að auki er dælugeymslustöðin í Tianhuangping tekin sem dæmi. Efri lónið er staðsett í upptökudalnum í skurðinum á vinstri bakka Daxi-árinnar, sem er umkringt aðalstíflunni, fjórum hjálparstíflum, inntaki/úttaki og fjöllunum í kringum lónið. Aðalstíflan er staðsett í dalnum við suðurenda lónsins og hjálparstíflan er staðsett í fjórum göngum í austri, norðri, vestri og suðvestri. Geymsluskilyrðin eru miðlungs, með heildargeymslugetu upp á 9,12 milljónir rúmmetra.
4. Aðstæður vatnslinda
Dælugeymsluvirkjanir eru frábrugðnar hefðbundnum vatnsaflsvirkjunum, það er að segja, „skál“ af tæru vatni er hellt fram og til baka á milli efri og neðri lónsins. Þegar vatni er dælt er vatninu hellt úr neðri lóninu í efri lónið, og þegar rafmagn er framleitt er vatnið lækkað úr efri lóninu í neðri lónið. Þess vegna er vandamál vatnsgjafa dælugeymsluvirkjanarinnar aðallega að uppfylla upphafsvatnsgeymsluna, það er að segja að geyma vatnið í lóninu fyrst og bæta upp vatnsrúmmálið sem minnkar vegna uppgufunar og leka við daglegan rekstur. Dælugeymslugetan er almennt í kringum 10 milljónir m3 og kröfur um vatnsrúmmál eru ekki miklar. Aðstæður vatnsgjafa á svæðum með mikla úrkomu og þéttum árfarvegum verða ekki takmarkandi skilyrði fyrir byggingu dælugeymsluvirkjana. Hins vegar, á tiltölulega þurrum svæðum eins og norðvesturhlutanum, hefur vatnsuppspretta orðið mikilvægur takmarkandi þáttur. Sumir staðir hafa landfræðilegar og jarðfræðilegar aðstæður fyrir byggingu dælugeymslu, en það gæti verið engin vatnsuppspretta til vatnsgeymslu í tugi kílómetra fjarlægð.
3. Ytri aðstæður
Kjarninn í innflytjendamálum og umhverfismálum er að takast á við nýtingu opinberra auðlinda og bætur fyrir þær. Þetta er ferli þar sem báðir hagnast og margvíslegir hagsmunir koma til góða.
1. Landkaup og endurbygging vegna byggingar
Umfang landkaupa vegna byggingar dælugeymsluvirkjunar nær yfir efra og neðra flóðlón og byggingarsvæði vatnsaflsverkefnisins. Þó að tvö lón séu í dælugeymsluvirkjuninni, þar sem lónin eru tiltölulega lítil og sum þeirra nota náttúruleg vötn eða núverandi lón, er umfang landkaupa vegna byggingar oft mun minna en fyrir hefðbundnar vatnsaflsvirkjanir. Þar sem flest lónskálar eru grafnir upp nær byggingarsvæði vatnsaflsverkefnisins oft yfir flóðlón, þannig að hlutfall byggingarsvæðis vatnsaflsverkefnisins af landkaupsumfangi byggingarverkefnisins er mun stærra en fyrir hefðbundna vatnsaflsvirkjun.
Flóðsvæðið í lóninu nær aðallega yfir flóðsvæðið undir eðlilegu lónborði lónsins, sem og flóðasvæði og áhrifasvæði lónsins.
Byggingarsvæði vatnsaflsverkefnisins nær aðallega yfir byggingar vatnsaflsverkefnisins og varanlegt stjórnunarsvæði verkefnisins. Byggingarsvæði miðstöðvarverkefnisins er ákvarðað sem tímabundið svæði og varanlegt svæði í samræmi við tilgang hverrar lóðar. Hægt er að endurheimta upphaflega notkun tímabundins lands eftir notkun.
Umfang landkaupa til byggingar hefur verið ákvarðað og mikilvægasta framhaldsvinnan er að framkvæma rannsókn á efnislegum vísbendingum um landkaup til byggingar, til að „þekkja sjálfan sig og þekkja aðra“. Það er aðallega að kanna magn, gæði, eignarhald og aðra eiginleika íbúa, lands, bygginga, mannvirkja, menningarminja og sögulegra staða, steinefnanáma o.s.frv. innan umfangs landkaupa til byggingar.
Við ákvarðanatöku er aðaláhyggjuefnið hvort landkaup vegna byggingar taki tillit til viðkvæmra þátta, svo sem umfangs og magns varanlegs ræktarlands, fyrsta flokks velferðarskóga, mikilvægra þorpa og bæja, mikilvægra menningarminja og sögulegra staða og steinefnanáma.
2. Vistfræðileg umhverfisvernd
Bygging dælugeymsluvirkjana verður að fylgja meginreglunni um „vistfræðilega forgang og græna þróun“.
Að forðast umhverfisvæn svæði er mikilvæg forsenda fyrir því að verkefnið sé framkvæmanlegt. Með umhverfisvænum svæðum er átt við alls kyns verndarsvæði á öllum stigum sem eru stofnuð samkvæmt lögum og svæði sem eru sérstaklega viðkvæm fyrir umhverfisáhrifum byggingarverkefnisins. Við val á svæðum ætti fyrst að meta og forðast umhverfisvæn svæði, aðallega með rauðum línum vistfræðilegrar verndar, þjóðgarða, náttúruverndarsvæði, útsýnisstaði, menningar- og náttúruminjastaði heimsins, verndarsvæði drykkjarvatnslinda, skógargarða, jarðfræðigarða, votlendisgarða, verndarsvæði fyrir vatnalífrænar auðlindir o.s.frv. Að auki er einnig nauðsynlegt að greina samræmi og samræmingu milli svæðisins og viðeigandi skipulags, svo sem landrýmis, byggingar í þéttbýli og dreifbýli, og „þrjár línur og ein“.
Umhverfisverndarráðstafanir eru mikilvægar ráðstafanir til að draga úr umhverfisáhrifum. Ef verkefnið nær ekki til umhverfisvænna svæða er það í grundvallaratriðum framkvæmanlegt frá sjónarhóli umhverfisverndar, en framkvæmdir við verkefnið munu óhjákvæmilega hafa ákveðin áhrif á vatns-, gas-, hljóð- og vistfræðilegt umhverfi og þarf að grípa til röð markvissra aðgerða til að útrýma eða draga úr skaðlegum áhrifum, svo sem meðhöndlun framleiðsluskólps og heimilisskólps og losun vistfræðilegs rennslis.
Landslagsuppbygging er mikilvæg leið til að ná fram hágæða þróun dælu- og geymsluvirkja. Dælu- og geymsluvirkjanir eru almennt staðsettar á fjallasvæðum með góðu vistfræðilegu umhverfi. Að verkefninu loknu verða tvö uppistöðulón mynduð. Eftir vistfræðilega endurheimt og landslagsuppbyggingu er hægt að fella þær inn á útsýnisstaði eða ferðamannastaði til að ná fram samræmdri þróun virkjunarinnar og umhverfisins. Innleiðing hugmyndarinnar „grænt vatn og græn fjöll eru gullin fjöll og silfurfjöll“. Til dæmis hefur dæluvirkjun Zhejiang Changlongshan verið felld inn í kjarna útsýnisstaðarins í Tianhuangping héraði – Jiangnan Tianchi, og dæluvirkjun Qujiang hefur verið felld inn í þriðja stigs verndarsvæði í Lankeshan-Wuxijiang héraði.
4. verkfræðihönnun
Verkfræðihönnun dælugeymsluaflstöðvar felur aðallega í sér umfang verkefnisins, vökvakerfisbyggingar, hönnun byggingarskipulags, rafsegulfræðilegra og málmvirkja o.s.frv.
1. Umfang verkefnis
Verkfræðilegur mælikvarði dælugeymsluvirkjunar felur aðallega í sér uppsetta afköst, fjölda samfelldra heilla klukkustunda, helstu einkennandi vatnsborð lónsins og aðrar breytur.
Val á uppsettri afkastagetu og fjölda samfelldra heilla klukkustunda dælugeymsluvirkjunar ætti að taka mið af bæði þörf og möguleikum. Þörf vísar til eftirspurnar raforkukerfisins og getur átt við byggingarskilyrði virkjunarinnar sjálfrar. Almenna aðferðin byggist á greiningu á virkni mismunandi raforkukerfa fyrir dælugeymsluvirkjanir og kröfum raforkukerfisins um fjölda samfelldra heilla klukkustunda, til að gera sanngjarna áætlun um uppsetta afkastagetu og fjölda samfelldra heilla klukkustunda, og til að velja uppsetta afkastagetu og fjölda samfelldra heilla klukkustunda með raforkuframleiðsluhermun og ítarlegum tæknilegum og efnahagslegum samanburði.
Í reynd er einföld aðferð til að skipuleggja uppsetta afköst og fulla nýtingartíma að ákvarða fyrst afköst einingarinnar samkvæmt vatnsþrýstingsbilinu og síðan ákvarða heildaruppsett afköst og fulla nýtingartíma samkvæmt náttúrulegri geymsluorku dælugeymslunnar. Eins og er, á bilinu 300m~500m vatnsborðsfall, er hönnunar- og framleiðslutækni einingarinnar með áætluðu afkastagetu upp á 300.000 kílóvött þroskuð, stöðug rekstrarskilyrði góð og reynslan af verkfræðistörfum er ríkust (þess vegna er uppsett afköst flestra dælugeymsluvirkjana sem eru í byggingu almennt slétt tala upp á 300.000 kílóvött, að teknu tilliti til krafna um dreifða skipulagningu, og að lokum er meirihlutinn 1,2 milljónir kílóvött). Eftir að afköst einingarinnar hafa verið valin í upphafi er náttúruleg orkugeymsla dælugeymsluvirkjunnar greind út frá landfræðilegum og jarðfræðilegum aðstæðum efri og neðri lóna og þrýstingstapi vegna orkuframleiðslu og dælingarskilyrða. Til dæmis, með forgreiningu, ef meðalfall vatnsborðs milli efri og neðri lóna dælugeymsluvirkjunar er um 450 m, er viðeigandi að velja 300.000 kílóvött af afkastagetu einingar; Náttúruleg geymsluorka efri og neðri lóna er um 6,6 milljónir kílóvöttstunda, þannig að fjórar einingar geta komið til greina, þ.e. heildaruppsett afkastageta er 1,2 milljónir kílóvötta; Samhliða eftirspurn raforkukerfisins, eftir nokkra stækkun og uppgröft lónsins miðað við náttúrulegar aðstæður, mun heildarorkugeymslan ná 7,2 milljónum kílóvöttstunda, sem samsvarar samfelldum fullum aflsframleiðslustundum upp á 6 klukkustundir.
Einkennandi vatnsborð lónsins samanstendur aðallega af venjulegu vatnsborði, dauðvatnsborði og flóðaborði. Almennt er einkennandi vatnsborð þessara lóna valið eftir að fjöldi samfelldra klukkustunda og uppsett afköst hafa verið valin.
2. Vatnsvirki
Fyrir framan okkur er öldótt áin og á eftir okkur eru skær ljós. Svona er líf okkar, að berjast og hlaupa áfram.
—— Söngur vatnsverndarsmiða
Vatnsvirki fyrir dælugeymslu innihalda almennt efri lón, neðri lón, vatnsflutningskerfi, neðanjarðarvirkjun og skiptistöð. Lykilatriðið við hönnun efri og neðri vatnslóna er að ná fram mikilli geymslugetu með lágmarks verkfræðikostnaði. Flest efri lón eru með blöndu af uppgreftri og stíflun, og flest þeirra eru grjótfylltar stíflur. Samkvæmt jarðfræðilegum aðstæðum er hægt að leysa leka í lóninu í dælugeymsluvirkjun með því að nota lekavörn úr öllu lóninu og fortjaldskerfi í kringum lónið. Efni til að koma í veg fyrir leka geta verið malbik, steypuþekja, leirþekja o.s.frv.
Skýringarmynd af dælugeymsluaflstöð
Þegar nota þarf lekavörn úr öllu lóninu fyrir lón dælugeymsluvirkjunar, ætti að líta á lekavörn stíflunnar og lekavörn lónsins sem eina heild til að forðast eða draga úr sameiginlegri meðhöndlun milli mismunandi lekavarnamannvirkja eins mikið og mögulegt er og bæta áreiðanleika. Nota skal allt lónið með mikilli bakfyllingu til að koma í veg fyrir leka á botni lónsins. Lekavarnamannvirkið á botni lónsins skal henta fyrir miklar aflögun eða ójafna aflögun af völdum mikillar bakfyllingar.
Vatnsþrýstingurinn í dælugeymsluvirkjunni er mikill og þrýstingurinn sem vatnsrásarbyggingin ber er mikill. Samkvæmt vatnsþrýstingnum, jarðfræðilegum aðstæðum í kringliggjandi bergi, stærð tvískiptra pípa o.s.frv. er hægt að nota stálfóðring, járnbenta steypufóðring og aðrar aðferðir.
Auk þess, til að tryggja öryggi flóðvarna virkjunarinnar, þarf dælugeymsluvirkjunin einnig að koma fyrir mannvirkjum til frárennslis o.s.frv., sem ekki verður fjallað um hér.
3. Hönnun byggingarfyrirtækis
Helstu verkefni byggingarfyrirtækisins við hönnun dælugeymsluvirkjunar eru meðal annars: að kanna byggingarskilyrði verkefnisins, dreifingu byggingarframkvæmda, skipulagningu efnisgjafa, framkvæmdir aðalverkefnisins, flutningar byggingarframkvæmda, aðstöðu byggingarverksmiðjunnar, almennt byggingarskipulag, almenn byggingaráætlun (byggingartímabil) o.s.frv.
Í hönnunarvinnunni ættum við að nýta landslags- og jarðfræðilegar aðstæður stöðvarsvæðisins til fulls, sameina byggingarskilyrði og verkfræðihönnunaráætlun og, í samræmi við meginregluna um mikla og hagkvæma landnýtingu, fyrst að semja verkfræðiáætlun, jafnvægi jarðvinnu og almenna byggingarskipulagsáætlun til að lágmarka notkun ræktanlegs lands og lækka kostnað við verkefnið.
Sem stórt byggingarland er byggingarstjórnun og byggingarstig Kína heimsþekkt. Á undanförnum árum hefur dælugeymslutækni Kína leitt til margra gagnlegra rannsókna á sviði grænnar byggingar, rannsókna og þróunar og notkunar lykilbúnaðar og snjallrar byggingar. Sumar byggingartækni hafa náð eða þróast á alþjóðastig. Þetta endurspeglast aðallega í sífellt þroskaðri stíflubyggingartækni, nýjum framþróun í tækni fyrir tvískipt rör með háþrýstingi, fjölda farsælla aðferða við uppgröft og stuðning neðanjarðarhella við flóknar jarðfræðilegar aðstæður, stöðugri nýsköpun í tækni og búnaði fyrir hallandi skaft, einstökum árangri í vélrænni og snjallri byggingarframkvæmd og byltingu í jarðgöngum með borholum.
4. Rafsegulfræðileg og málmbygging
Lóðréttar, eins stigs blandaðflæðis afturkræfar geymslueiningar eru almennt notaðar í dælugeymslustöðvum. Hvað varðar vökvaþróun dæluhverfla, þá hefur Kína hönnunar- og framleiðslugetu dæluhverfla með 700 m vatnshæð og 400.000 kílóvött á einingu, sem og hönnun, framleiðslu, uppsetningu, gangsetningu og framleiðslu margra geymslueininga með 100-700 m vatnshæð og 400.000 kílóvött eða minna á einingu. Hvað varðar vatnshæð virkjunarinnar, þá er vatnshæð Jilin Dunhua, Guangdong Yangjiang og Zhejiang Changlongshan dælugeymslustöðvar sem eru í byggingu allar meira en 650 m, sem eru í fararbroddi í heiminum; Samþykkt vatnshæð Zhejiang Tiantai dælugeymslustöðvar er 724 m, sem er hæsta metna vatnshæð dælugeymslustöðvar í heiminum. Heildarhönnunar- og framleiðsluerfiðleikastig einingarinnar er með því besta í heiminum. Í þróun rafalmótora eru stóru rafalmótorarnir í dælugeymsluvirkjunum sem eru smíðaðar og í byggingu í Kína lóðréttir, þriggja fasa, fullkomlega loftkældir, afturkræfir samstilltir mótorar. Það eru tvær einingar af Zhejiang Changlongshan dælugeymsluvirkjun með nafnhraða upp á 600 snúninga á mínútu og nafnafköst upp á 350.000 kW. Sumar einingar af Guangdong Yangjiang dælugeymsluvirkjun hafa verið teknar í notkun með nafnhraða upp á 500 snúninga á mínútu og nafnafköst upp á 400.000 kW. Heildarframleiðslugeta rafalmótora hefur náð háþróuðu stigi í heiminum. Að auki innihalda rafsegulfræðilegar og málmvirkjar einnig vökvavélar, rafmagnsverkfræði, stjórnun og vernd, málmvirki og aðra þætti, sem ekki verða endurteknir hér.
Framleiðsla búnaðar fyrir dælugeymsluaflstöðvar í Kína er ört vaxandi í átt að mikilli vatnshæð, mikilli afkastagetu, mikilli áreiðanleika, breiðu drægni, breytilegum hraða og staðbundinni dreifingu.
5、 Hagvísar
Byggingarskilyrði og ytri áhrif dælugeymsluverkefnis, eftir að hönnunaráætlun verkefnisins hefur verið ákveðin, munu að lokum aðallega endurspeglast í vísitölu, þ.e. kyrrstöðufjárfestingu á hvert kílóvött verkefnisins. Því lægri sem kyrrstöðufjárfestingin á hvert kílóvött er, því betri er hagkvæmni verkefnisins.
Munurinn á byggingarskilyrðum dælugeymsluvirkjana er augljós eftir aðstæðum. Stöðug fjárfesting á hvert kílóvatt er nátengd byggingarskilyrðum og uppsettri afkastagetu verkefnisins. Árið 2021 samþykkti Kína 11 dælugeymsluvirkjanir, með meðalstöðug fjárfestingu upp á 5367 júan á hvert kílóvatt; 14 verkefni hafa lokið forrannsókn og meðalstöðug fjárfesting á hvert kílóvatt er 5425 júan/kílóvatt.
Samkvæmt bráðabirgðatölfræði er stöðug fjárfesting á kílóvatt í stórum dælugeymsluverkefnum sem eru í undirbúningi árið 2022 almennt á bilinu 5000 til 7000 júan/kílóvatt. Vegna mismunandi jarðfræðilegra aðstæðna á svæðinu er meðal stöðug fjárfesting á kílóvatt af dælugeymsluorku mjög mismunandi eftir svæðum. Almennt séð eru byggingarskilyrði virkjana í suður-, austur- og mið-Kína tiltölulega góð og stöðug fjárfesting á kílóvatt tiltölulega lág. Vegna lélegra verkfræðilegra jarðfræðilegra aðstæðna og lélegra vatnslinda er einingarkostnaður á norðvestursvæðinu tiltölulega hár samanborið við önnur svæði í Kína.
Við fjárfestingarákvarðanir þurfum við að einbeita okkur að stöðugri fjárfestingu verkefnisins á hvert kílóvatt, en við getum ekki bara talað um hetjuna í stöðugri fjárfestingu á hvert kílóvatt, annars gæti það leitt til þess að fyrirtæki hvötist til að stækka umfang verkefnisins í blindni. Þetta endurspeglast aðallega í eftirfarandi þáttum:
Í fyrsta lagi skal auka uppsetta afkastagetu sem upphaflega var lagt til á skipulagsstigi. Við ættum að skoða þessa stöðu með tvíræðni. Tökum verkefni með áætlaða uppsetta afkastagetu upp á 1,2 milljónir kílóvötta í upphafi skipulagsstigs, þar sem einingasamsetning þess er fjórar 300.000 kílóvötta einingar. Ef vatnshæðarsviðið er viðeigandi og með framþróun tækninnar eru skilyrði fyrir því að velja 350.000 kW af einni vél tiltæk, þá er hægt að mæla með 1,4 milljón kW sem dæmigerðri áætlun á forstigi hagkvæmnimats, eftir ítarlega tæknilega og efnahagslega samanburð. Hins vegar, ef upphaflega áætlaðar 4 einingar með 300.000 kW eru nú taldar aukast úr 2 einingum í 6 einingar með 300.000 kW, þ.e. uppsett afl virkjunarinnar er aukið úr 1,2 milljónum kW í 1,8 milljónir kW, þá er almennt talið að þessi breyting hafi breytt virkni verkefnisins og það þarf að taka frekar tillit til skipulagsreglum, þarfa raforkukerfisins, byggingarskilyrða verkefnisins og annarra þátta í heild sinni. Almennt ætti aukning á fjölda eininga að falla undir gildissvið skipulagsbreytinga.
Í öðru lagi er hægt að draga úr fjölda klukkustunda sem nota má til fullrar nýtingar. Ef dælugeymsluorka er borin saman við hleðslubanka, þá er hægt að nota uppsetta afkastagetu sem úttaksafl og fjölda klukkustunda sem nota má til fullrar nýtingar er hversu lengi hægt er að nota orkubankann. Fyrir dælugeymsluvirkjanir, þegar geymd orka er sú sama, er hægt að bera saman fjölda klukkustunda sem nota má til fullrar nýtingar og uppsettrar afkastagetu á heildstæðan hátt. Eins og er, í samræmi við þarfir raforkukerfisins, eru daglegar klukkustundir sem nota má til fullrar nýtingar dælugeymslu talin vera 6 klst. Ef byggingarskilyrði virkjunarinnar eru góð er viðeigandi að auka fjölda klukkustunda sem nota má til fullrar nýtingar á einingunni á viðeigandi hátt á lágum kostnaði. Með sömu stöðugu fjárfestingu á hvert kílóvött geta virkjanir með hærri fjölda klukkustunda sem nota má til fullrar nýtingar gegnt stærra hlutverki í kerfinu. Hins vegar hefur verið sú hugmynd að uppsett afköst muni aukast verulega (1,2 milljónir kW → 1,8 milljónir kW) og fjöldi klukkustunda sem nota má til fullrar afkastagetu muni minnka (6 klst. → 4 klst.). Á þennan hátt, þó að hægt sé að draga verulega úr stöðugri fjárfestingu á hvert kílóvatt, þá getur stuttur nýtingartími kerfisins ekki fullnægt eftirspurn kerfisins og hlutverk þess í raforkukerfinu mun einnig minnka verulega.
Birtingartími: 8. mars 2023
