Veðurstofa Kína sagði að vegna óvissu í loftslagskerfinu, sem hlýnun jarðar hefur aukið, séu öfgakenndir hiti og mikil úrkoma í Kína að verða tíðari og sterkari.
Frá iðnbyltingunni hafa gróðurhúsalofttegundir af völdum athafna manna valdið óeðlilega háum hitastigi á jörðinni, hækkandi sjávarstöðu og öfgakenndum veðurfari eins og úrhelli, flóðum og þurrkum hefur komið fyrir á mismunandi svæðum með meiri þéttleika og tíðni.
Alþjóðaheilbrigðismálastofnunin benti á að hækkandi hitastig jarðar og óhófleg brennsla jarðefnaeldsneytis sé orðin ein stærsta ógnin við heilsu manna. Loftslagsbreytingar geta ekki aðeins valdið því að meira en 50% af þekktum sjúkdómsvöldum hjá mönnum versni, heldur eru þær ekki bara hitaslag og hjarta- og æðasjúkdómar.
Loftslagsbreytingar eru stór áskorun sem mannkynið stendur frammi fyrir á samtímanum. Sem stór losandi gróðurhúsalofttegunda tilkynnti Kína markmiðið um „kolefnislosun á hámarki og kolefnishlutleysi“ árið 2020, gaf alþjóðasamfélaginu hátíðlega skuldbindingu, sýndi ábyrgð og skuldbindingu stórs lands og endurspeglaði einnig brýna þörf landsins á að stuðla að umbreytingu og uppfærslu efnahagsuppbyggingarinnar og stuðla að samræmdri sambúð manns og náttúru.
Ókyrrðaráskoranir í raforkukerfinu
Orkusviðið er mjög fylgst með vígvellinum fyrir innleiðingu „tvíþætts kolefnis“.
Fyrir hverja 1 gráðu á Celsíus hækkun á meðalhita jarðar, þá stuðlar kol að meira en 0,3 gráðum á Celsíus. Til að efla orkubyltinguna enn frekar er nauðsynlegt að stjórna notkun jarðefnaeldsneytis og flýta fyrir uppbyggingu nýs orkukerfis. Á árunum 2022-2023 gaf Kína út meira en 120 „tvíþættar kolefnisstefnur“, þar sem lögð er sérstök áhersla á lykilstuðning við þróun og nýtingu endurnýjanlegrar orku.
Með öflugri stefnumótun hefur Kína orðið stærsta land heims í notkun nýrrar orku og endurnýjanlegrar orku. Samkvæmt gögnum frá Orkustofnuninni var ný uppsett afkastageta endurnýjanlegrar orkuframleiðslu landsins 134 milljónir kílóvötta á fyrri helmingi ársins 2024, sem nemur 88% af nýrri uppsettri afkastagetu; raforkuframleiðsla með endurnýjanlegri orku var 1,56 billjón kílóvöttstundir, sem nemur um 35% af heildarorkuframleiðslu.
Meiri vindorka og sólarorka eru felld inn í raforkukerfið, sem færir hreinni græna rafmagn til framleiðslu og lífs fólks, en ögrar einnig hefðbundnum rekstrarháttum raforkukerfisins.
Hefðbundin aflgjafaaðferð raforkukerfisins er tafarlaus og skipulögð. Þegar þú kveikir á rafmagninu þýðir það að einhver hefur reiknað út þarfir þínar fyrirfram og framleiðir rafmagn fyrir þig einhvers staðar á sama tíma. Aflframleiðsluferill virkjunarinnar og aflflutningsferill flutningsrásarinnar eru skipulagðir fyrirfram samkvæmt sögulegum gögnum. Jafnvel þótt eftirspurn eftir rafmagni aukist skyndilega er hægt að mæta eftirspurninni tímanlega með því að ræsa varaaflsvirkjanir til að ná fram öruggum og stöðugum rekstri raforkukerfisins.
Hins vegar, með tilkomu mikils magns vindorku og sólarorku, ræðst hvenær og hversu mikið rafmagn er hægt að framleiða af veðri, sem er erfitt að skipuleggja. Þegar veðurskilyrði eru góð ganga nýju orkuverin á fullum afköstum og framleiða mikið magn af grænni rafmagni, en ef eftirspurnin eykst ekki er ekki hægt að tengja þetta rafmagn við internetið; þegar eftirspurnin eftir rafmagni er mikil verður rigning og skýjað, vindmyllurnar snúast ekki, sólarplöturnar hitna ekki og rafmagnsleysi kemur upp.
Áður fyrr tengdist hætta notkun vindorku og ljóss í Gansu, Xinjiang og öðrum nýjum orkuhéruðum árstíðabundnum rafmagnsskorti í svæðinu og vanhæfni raforkukerfisins til að nýta hann í tæka tíð. Óstjórnleiki hreinnar orku skapar áskoranir fyrir stjórnun raforkukerfisins og eykur rekstraráhættu raforkukerfisins. Í dag, þegar fólk er mjög háð stöðugri orkuframleiðslu til framleiðslu og lífsviðurværis, mun öll ósamræmi milli orkuframleiðslu og orkunotkunar hafa alvarleg efnahagsleg og félagsleg áhrif.
Það er ákveðinn munur á uppsettri orkugetu nýrrar orku og raunverulegri orkuframleiðslu, og orkuþörf notenda og sú orka sem orkuver framleiða geta ekki náð „uppsprettu fylgir álagi“ og „jöfnuði“. „Nýja“ rafmagnið verður að nota í tíma eða geyma, sem er nauðsynlegt skilyrði fyrir stöðugum rekstri vel skipulagðs raforkukerfis. Til að ná þessu markmiði er, auk þess að byggja upp nákvæma spálíkan fyrir hreina orku með nákvæmri greiningu á veðurfari og sögulegum orkuframleiðslugögnum, einnig nauðsynlegt að auka sveigjanleika í afgreiðslu raforkukerfisins með verkfærum eins og orkugeymslukerfum og sýndarorkuverum. Landið leggur áherslu á „að flýta fyrir skipulagningu og byggingu nýs orkukerfis“ og orkugeymsla er ómissandi tækni.
„Græni bankinn“ í nýja orkukerfinu
Í orkubyltingunni hefur mikilvægt hlutverk dælugeymsluvirkjana orðið sífellt áberandi. Þessi tækni, sem varð til seint á 19. öld, var upphaflega þróuð til að stjórna árstíðabundnum vatnsauðlindum í ám til að framleiða rafmagn. Hún hefur þróast hratt og smám saman þroskast í kjölfar hraðari iðnvæðingar og bygginga kjarnorkuvera.
Meginreglan er mjög einföld. Tvær uppistöðulón eru byggðar á fjallinu og við rætur þess. Þegar nóttin eða helgin rennur upp minnkar eftirspurn eftir rafmagni og ódýr og umfram rafmagn er notað til að dæla vatni í uppstreymis uppistöðulónið; þegar rafmagnsnotkunin er í hámarki er vatnið losað til að framleiða rafmagn, þannig að hægt sé að aðlaga rafmagnið og dreifa því í tíma og rúmi.
Sem aldagömul orkugeymslutækni hefur dælugeisla fengið nýtt verkefni í ferlinu „tvöföldu kolefnis“. Þegar orkuframleiðslugeta sólarorku og vindorku er mikil og rafmagnsþörf notandans minnkar, getur dælugeisla geymt umfram rafmagn. Þegar eftirspurn eftir rafmagni eykst losnar rafmagnið til að hjálpa raforkukerfinu að ná jafnvægi milli framboðs og eftirspurnar.
Það er sveigjanlegt og áreiðanlegt, með hraðri ræsingu og stöðvun. Það tekur innan við 4 mínútur frá ræsingu til fullrar orkuframleiðslu. Ef stórslys verður í raforkukerfinu getur dælugeymslukerfi ræst fljótt og endurheimt aflgjafa til raforkukerfisins. Það er talið vera síðasta „eldspýtan“ til að lýsa upp myrka raforkukerfið.
Sem ein af þróuðustu og mest notaðu orkugeymslutækni er dælugeisla nú stærsta „rafhlaða“ heims og nemur meira en 86% af uppsettri orkugeymslugetu heimsins. Í samanburði við nýja orkugeymslu eins og rafefnafræðilega orkugeymslu og vetnisorkugeymslu hefur dælugeisla kost á stöðugri tækni, lágum kostnaði og mikilli afkastagetu.
Dælugeymsluvirkjun hefur hönnunarlíftíma upp á 40 ár. Hún getur starfað í 5 til 7 klukkustundir á dag og losað stöðugt. Hún notar vatn sem „eldsneyti“, hefur lágan rekstrar- og viðhaldskostnað og verður ekki fyrir áhrifum af verðsveiflum á hráefnum eins og litíum, natríum og vanadíum. Hagkvæmni hennar og þjónustugeta eru lykilatriði til að lækka kostnað við græna rafmagn og draga úr kolefnislosun frá raforkukerfinu.
Í júlí 2024 var fyrsta framkvæmdaáætlun lands míns fyrir þátttöku dælugeymslu á raforkumarkaði opinberlega gefin út í Guangdong. Dælugeymsluvirkjanir munu eiga viðskipti með alla raforku á staðnum með nýjum hætti, þ.e. að „gefa tilboð í magn og verðtilboð“, og „dæla vatni til að geyma rafmagn“ og „losa vatn til að fá rafmagn“ á skilvirkan og sveigjanlegan hátt á raforkumarkaðinum, og gegna þannig nýju hlutverki við að geyma og fá aðgang að nýrri orku, „grænum raforkubanka“, og opna nýja leið til að fá markaðstengdan ávinning.
„Við munum móta vísindalega tilboðsstefnur, taka virkan þátt í raforkuviðskiptum, bæta heildarnýtni eininga og leitast við að fá hvataávinning af rafmagni og rafmagnsgjöldum, jafnframt því að stuðla að aukningu á hlutfalli nýrrar orkunotkunar,“ sagði Wang Bei, aðstoðarframkvæmdastjóri orkugeymslu- og fjármáladeildar Southern Power Grid.
Þróuð tækni, mikil afkastageta, sveigjanleg geymsla og aðgengi, langvarandi afköst, lágur kostnaður allan líftíma orkunnar og sífellt betri markaðsmiðaðar aðferðir hafa gert dælugeymslu að hagkvæmasta og hagnýtasta „alhliða lausninni“ í orkubyltingunni og gegnt lykilhlutverki í að stuðla að skilvirkri nýtingu endurnýjanlegrar orku og tryggja öryggi og stöðugleika raforkukerfisins.
Umdeild stór verkefni
Í ljósi aðlögunar á orkuskipan landsins og hraðrar þróunar nýrrar orkugjafar hafa dælugeymsluvirkjanir markað byggingaruppsveiflu. Á fyrri helmingi ársins 2024 náði uppsafnaður afkastageta dælugeymslu í Kína 54,39 milljónum kílóvötta og fjárfestingarvöxtur jókst um 30,4 prósentustig miðað við sama tímabil í fyrra. Á næstu tíu árum mun fjárfestingarrými landsins fyrir dælugeymslu vera nálægt einni trilljón júana.
Í ágúst 2024 gáfu miðnefnd Kínverska þingsins og ríkisráðið út „Álit um hraða alhliða græna umbreytingu efnahags- og félagslegrar þróunar“. Árið 2030 mun uppsett afl dælugeymsluaflstöðva fara yfir 120 milljónir kílóvötta.
Þótt tækifæri gefist, valda þau einnig vandamálum vegna ofhitaðrar fjárfestingar. Bygging dælugeymsluvirkjana er strangt og flókið kerfisverkfræðiverkefni sem felur í sér marga þætti eins og reglugerðir, undirbúningsvinnu og samþykki. Í fjárfestingaruppsveiflunni hunsa sumar sveitarfélög og eigendur oft vísindalegt eðli staðarvals og mettunar afkastagetu og elta óhóflega hraða og umfang verkefnaþróunar, sem hefur í för með sér röð neikvæðra áhrifa.
Við val á staðsetningu dælugeymsluvirkjana þarf að taka tillit til jarðfræðilegra aðstæðna, landfræðilegrar staðsetningar (nálægt álagsmiðstöð, nálægt orkustöð), vistfræðilegrar rauðu línu, fallfalls, landkaupa og innflytjenda og annarra þátta. Óskynsamleg skipulagning og skipulag mun valda því að bygging virkjana verði utan raunverulegra þarfa raforkukerfisins eða ónothæf. Ekki aðeins verður byggingarkostnaður og rekstrarkostnaður erfiður viðfangs um tíma, heldur munu jafnvel koma upp vandamál eins og að gripið sé inn á vistfræðilegu rauðu línuna meðan á framkvæmdum stendur; eftir að framkvæmdum lýkur, ef tæknileg, rekstrar- og viðhaldsstig eru ekki upp á við, mun það valda öryggisáhættu.
„Það eru enn tilvik þar sem staðsetningarval sumra verkefna er óraunhæft.“ Lei Xingchun, aðstoðarframkvæmdastjóri innviðadeildar Southern Grid Energy Storage Company, sagði: „Kjarni dælugeymsluvirkjunar er að þjóna þörfum raforkukerfisins og tryggja aðgang nýrrar orku að raforkukerfinu. Val á staðsetningu og afkastageta dælugeymsluvirkjunarinnar verður að ákvarða út frá eiginleikum orkudreifingar, rekstrareiginleikum raforkukerfisins, dreifingu álags og orkuuppbyggingu.“
„Verkefnið er umfangsmikið og krefst mikillar upphafsfjárfestingar. Það er enn mikilvægara að efla samskipti og samræmingu við náttúruauðlinda-, vistfræðilega umhverfis-, skógræktar-, graslendis-, vatnsverndar- og aðrar deildir, og að vinna vel að því að tengjast rauðu línunni um vistvernd og tengdum áætlunum,“ bætti Jiang Shuwen, yfirmaður skipulagsdeildar Southern Grid Energy Storage Company, við.
Fjárfesting í byggingarframkvæmdum upp á tugi milljarða eða jafnvel tugi milljarða, byggingarsvæði uppi á hundruðum hektara af lónum og byggingartíminn 5 til 7 ár eru einnig ástæður þess að margir gagnrýna dælugeymslur fyrir að vera ekki „hagkvæmar og umhverfisvænar“ samanborið við aðrar orkugeymslur.
En í raun, samanborið við takmarkaðan útblásturstíma og 10 ára endingartíma efnaorkugeymslu, getur raunverulegur endingartími dælugeymsluvirkja náð 50 árum eða jafnvel lengri. Með orkugeymslu með mikilli afkastagetu, ótakmarkaðri dælutíðni og lægri kostnaði á kílóvattstund er hagkvæmni hennar enn mun meiri en annarra orkugeymslna.
Zheng Jing, yfirverkfræðingur hjá Kínversku stofnuninni fyrir vatnsauðlindir og vatnsaflsskipulagningu og hönnun, hefur gert rannsókn: „Greining á hagkvæmni verkefnisins sýnir að jafnaður kostnaður á kílóvattstund fyrir dælugeymsluvirkjanir er 0,207 júan/kWh. Jafnaður kostnaður á kílóvattstund fyrir rafefnafræðilega orkugeymslu er 0,563 júan/kWh, sem er 2,7 sinnum hærri kostnaður en fyrir dælugeymsluvirkjanir.“
„Rafefnafræðileg orkugeymsla hefur vaxið hratt á undanförnum árum, en ýmsar faldar hættur eru til staðar. Nauðsynlegt er að lengja líftíma virkjunarinnar stöðugt, lækka einingarkostnað og auka umfang hennar og stilla fasastillingarvirknina út frá sjónarhóli öryggis, þannig að hún verði sambærileg við dælugeymsluvirkjanir,“ benti Zheng Jing á.
Byggðu virkjun, fegraðu landið
Samkvæmt gögnum frá Southern Power Grid Energy Storage var samanlögð orkuframleiðsla dælugeymsluvirkjana á suðurhlutanum næstum 6 milljarðar kWh á fyrri helmingi ársins 2024, sem jafngildir rafmagnsþörf 5,5 milljóna heimilisnotenda í sex mánuði, sem er 1,3% aukning frá fyrra ári. Fjöldi gangsettra orkuframleiðslueininga fór yfir 20.000 sinnum, sem er 20,9% aukning frá fyrra ári. Að meðaltali framleiðir hver eining í hverri virkjun hámarksafl meira en þrisvar á dag, sem er mikilvægt framlag til stöðugs aðgangs að hreinni orku að raforkukerfinu.
Með það að markmiði að hjálpa raforkukerfinu að bæta geymslugetu sína við hámarksorku og veita hreina raforku fyrir félagslega og efnahagslega þróun, hefur Southern Power Grid Energy Storage skuldbundið sig til að byggja fallegar virkjanir og veita „grænar, opnar og sameiginlegar“ vistfræðilegar og umhverfisvænar vörur fyrir heimamenn.
Á hverju vori eru fjöllin full af kirsuberjablómum. Hjólreiðamenn og göngufólk fara til Shenzhen Yantian hverfisins til að kíkja inn. Þeir spegla vatnið og fjöllin, rölta um hafið af kirsuberjablómum, eins og þeir væru í paradís. Þetta er efri lón Shenzhen Pumped Storage Power Station, fyrstu dælugeymsluvirkjunarinnar sem byggð var í miðbænum í landinu, og „fjalla- og sjávargarðurinn“ í munni ferðamanna.
Dælugeymsluvirkjun Shenzhen innleiddi grænar vistfræðilegar hugmyndir strax í upphafi skipulagningar sinnar. Umhverfisvernd og vatnssparnaður voru hönnuð, smíðuð og tekin í notkun samtímis verkefninu. Verkefnið hefur unnið til verðlauna á borð við „Þjóðlegt gæðaverkefni“ og „Þjóðlegt sýnikennsluverkefni um jarðvegs- og vatnsvernd“. Eftir að virkjunin var tekin í notkun uppfærði China Southern Power Grid Energy Storage „afiðnaðarsvæði“ efra lónsins með vistvænum staðli og vann með héraðsstjórn Yantian að því að planta kirsuberjablómum í kringum efra lónið og skapa þannig nafnspjaldið „fjalla-, hafs- og blómaborgarinnar“ í Yantian.
Áherslan á vistvernd er ekki sértilfelli fyrir Shenzhen Pumped Storage Power Station. China Southern Power Grid Energy Storage hefur mótað ströng græn byggingarstjórnunarkerfi og matsstaðla í gegnum allt byggingarferlið; hvert verkefni sameinar náttúrulegt umhverfi í kring, menningarleg einkenni og viðeigandi áætlanir sveitarfélagsins og setur sérstaka útgjöld fyrir endurheimt og umbætur á vistfræðilegu umhverfi í fjárhagsáætlun umhverfisverndar til að tryggja samræmda samþættingu iðnaðarlandslags verkefnisins og vistfræðilegs umhverfis í kring.
„Dæluvirkjanir hafa tiltölulega miklar kröfur um staðsetningu. Til að forðast vistfræðilegar rauðar línur, ef sjaldgæfar verndaðar plöntur eða forn tré eru á byggingarsvæðinu, er nauðsynlegt að hafa samband við skógræktardeildina fyrirfram og grípa til verndarráðstafana undir handleiðslu skógræktardeildarinnar til að framkvæma verndun á staðnum eða verndun flæðis.“ sagði Jiang Shuwen.
Í hverri dælugeymslustöð Southern Power Grid Energy Storage er að finna risastóran rafrænan skjá sem birtir rauntímagögn eins og neikvæð jónainnihald, loftgæði, útfjólubláa geisla, hitastig, rakastig o.s.frv. í umhverfinu. „Þetta er það sem við báðum um að fylgjast með sjálf, svo að hagsmunaaðilar geti greinilega séð umhverfisgæði virkjunarinnar.“ Jiang Shuwen sagði: „Eftir byggingu dælugeymslustöðva Yangjiang og Meizhou komu hegrar, þekktir sem „umhverfiseftirlitsfuglar“, til að hreiðursetja sig í hópum, sem er innsæisríkasta leiðin til að greina vistfræðileg umhverfisgæði eins og loft- og vatnsgæði á virkjunarsvæðinu.“
Frá því að fyrsta stóra dælugeymsluvirkjunin í Kína var byggð í Guangzhou árið 1993 hefur Southern Power Grid Energy Storage safnað mikilli reynslu af því að hrinda grænum verkefnum í framkvæmd allan líftíma verkefna sinna. Árið 2023 kynnti fyrirtækið „Grænar byggingarstjórnunaraðferðir og matsvísar fyrir dælugeymsluvirkjanir“ sem skýrði ábyrgð og matsstaðla fyrir græna byggingu allra þátttakenda í verkefninu á byggingarferlinu. Hún hefur hagnýt markmið og framkvæmdaraðferðir, sem er af mikilli þýðingu til að leiðbeina iðnaðinum við að hrinda vistvernd í framkvæmd.
Dælugeymsluvirkjanir hafa verið byggðar frá grunni og margar tæknilausnir og stjórnun eiga sér engin fordæmi til að fylgja. Það treystir á leiðtoga í greininni eins og Southern Power Grid Energy Storage til að knýja áfram iðnaðarkeðjur uppstreymis og niðurstreymis til að stöðugt nýsköpun, kanna og staðfesta og stuðla að iðnaðaruppfærslu skref fyrir skref. Vistvernd er einnig ómissandi hluti af sjálfbærri þróun dælugeymsluiðnaðarins. Það er ekki aðeins ábyrgð fyrirtækisins heldur undirstrikar einnig „grænt“ gildi og gullinnihald þessa græna orkugeymsluverkefnis.
Klukkan um kolefnishlutleysi hringir og þróun endurnýjanlegrar orku heldur áfram að ná nýjum byltingarkenndum árangri. Hlutverk dælugeymsluvirkja sem „eftirlitsaðilar“, „orkubankar“ og „stöðugleikara“ í álagsjafnvægi raforkukerfisins er að verða sífellt áberandi.
Birtingartími: 5. febrúar 2025
