כיצד לבחור תחנת כוח אגירה שאובה טובה

יש לי חבר שנמצא בשיא חייו והוא בריא מאוד. למרות שלא שמעתי ממך ימים רבים, אני מצפה שיהיה בסדר. היום פגשתי אותו במקרה, אבל הוא נראה מאוד מותש. לא יכולתי שלא לדאוג לגביו. הלכתי לשאול פרטים.
הוא נאנח ואמר באיטיות, "יש לי קראש על בחורה לאחרונה." אפשר לומר ש"חיוכים יפים ועיניים יפות" מרגשים את ליבי. עם זאת, ההורים בבית עדיין בכיתה ויש להם ספקות, כך שהם לא קיבלו עבודה הרבה זמן. "החגורה שלי מתרחבת ואני לא אתחרט על כך, ואני אהיה כחוש בגלל עיראק", מה שגורם לי להרגיש ככה היום. אני תמיד יודע שיש לך הרבה ידע. עכשיו כשאתה נועד להיפגש היום, אני רוצה לבקש ממך לעזור לצוות. אם הגורל ייקבע על ידי הטבע, מאז שששת הטקסים הושלמו, שני שמות המשפחה יתחתנו ויכרסמו חוזה בבית אחד. מערכת היחסים הטובה לעולם לא תסתיים, ותתאים לאותו שם. עם הבטחה לראש לבן, כתוב להונגג'יאן, כדי שניתן יהיה לתעד את ברית העלים האדומים בעץ המנדרינה. אם יש חוסר הרמוניה כלשהו, ​​​​עלינו גם "לפתור את התלונה ולשחרר את הקשר, שלא לדבר על לשנוא זה את זה; אחד נפרד והשני סולח, וכל אחד שמח." אגב, לילדה הזאת יש שם כפול לשאיבת מים ושם כפול לאגירת אנרגיה.
אחרי ששמעתי את זה, אני בכלל לא כועס. ברור שזה המנהיג שלך שביקש ממך לשפוט האם לתחנת הכוח של אגירה שאובה יש ערך השקעה, אבל אמרת שזה כל כך רענן ומעודן. "נישואים טובים נוצרים על ידי הטבע, וזוג טוב נוצר על ידי הטבע". אני לא יכול להגיד כלום על רגשות. אבל כשמדובר בתחנות כוח של אגירה שאובה, בדיוק שאלתי אדם בכיר על מערכת ההערכה של "אינטגרציה חמש-ממדית" לאחר נוהג הבנייה של יותר מ-100 פרויקטים של אגירה שאובה. אלה מיקום גיאוגרפי, תנאי בנייה, תנאים חיצוניים, תכנון הנדסי ומדדים כלכליים. אם אתה רוצה, רק תקשיב לי בשבילך.

1. מיקום גיאוגרפי
ישנו פתגם עתיק בתעשיית הנדל"ן שאומר ש"מיקום, מיקום, מיקום" זה "מיקום, מיקום או מיקום". פתגם מפורסם זה מוול סטריט הופץ באופן נרחב לאחר שצוטט על ידי לי קא-שינג.
בהערכה מקיפה של פרויקטים של אגירה שאובה, המיקום הגיאוגרפי הוא גם הראשון. האוריינטציה הפונקציונלית של אגירה שאובה משרתת בעיקר את רשת החשמל או את פיתוחם של בסיסי אנרגיה חדשים וגדולים. לכן, המיקום הגיאוגרפי של תחנת הכוח של אגירה שאובה מורכב בעיקר משתי נקודות: האחת קרובה למרכז העומס, והשנייה קרובה לבסיס האנרגיה החדש.
כיום, רוב תחנות הכוח לאגירת שאיבה שנבנו או נמצאות בבנייה בסין ממוקמות במרכז העומס של הרשת בה הן ממוקמות. לדוגמה, תחנת הכוח לאגירת שאיבה בגואנגג'ואו (2.4 מיליון קילוואט) נמצאת במרחק 90 קילומטרים מגואנגג'ואו, תחנת הכוח לאגירת שאיבה במינג טומבס (0.8 מיליון קילוואט) נמצאת במרחק 40 קילומטרים מבייג'ינג, תחנת הכוח לאגירת שאיבה טיאנהואנגפינג (1.8 מיליון קילוואט) נמצאת במרחק 57 קילומטרים מהאנגג'ואו, ותחנת הכוח לאגירת שאיבה בשנג'ן (1.2 מיליון קילוואט) ממוקמת באזור העירוני של שנג'ן.
בנוסף, על מנת לענות על צרכי הפיתוח המהיר של אנרגיה חדשה, סביב פיתוח משולב של מים ונוף ופיתוח בסיס אנרגיה חדש במדבר ובמדבר גובי, ניתן לתכנן גם קבוצה חדשה של תחנות כוח אגירה שאובה ליד בסיס האנרגיה החדש. לדוגמה, תחנות הכוח אגירה שאובה המתוכננות כיום בשינג'יאנג, גאנסו, שאאנשי, מונגוליה הפנימית, שאאנשי ומקומות אחרים, בנוסף לעמידה בצורכי רשת החשמל המקומית, מיועדות בעיקר לשירותי בסיס אנרגיה חדש.
לכן, הנקודה הראשונה בהערכה מקיפה של תחנת כוח באגירה שאובה היא לראות היכן היא נולדה לראשונה. באופן כללי, אגירה שאובה צריכה לפעול לפי עקרון החלוקה המבוזרת, תוך התמקדות בחלוקה ליד מרכז העומס של הרשת ואזור ריכוז האנרגיה החדש. בנוסף, לאזורים ללא תחנות אגירה שאובה, יש לתת עדיפות גם כאשר יש תנאי משאבים טובים.

2、תנאי בנייה
1. תנאים טופוגרפיים
ניתוח התנאים הטופוגרפיים כולל בעיקר את ראש המים, יחס המרחק לגובה, וקיבולת האגירה הטבעית האפקטיבית של המאגרים העליונים והתחתונים. האנרגיה המאוחסנת באגירה שאובה היא למעשה האנרגיה הפוטנציאלית הכבידתית של המים, השווה למכפלת הפרש הגובה וכוח המשיכה של המים במאגר. לכן, על מנת לאגור את אותה אנרגיה, יש להגדיל את הפרש הגובה בין המאגרים העליונים והתחתונים, או להגדיל את קיבולת האגירה המווסתת של המאגרים העליונים והתחתונים של אגירת המים השאובה.
אם מתקיימים התנאים, ראוי יותר שיהיה הפרש גובה גדול יותר בין המאגרים העליונים והתחתונים, דבר שיכול להפחית את גודל המאגרים העליונים והתחתונים ואת גודל המפעל והציוד האלקטרומכני, ולהפחית את ההשקעה בפרויקט. עם זאת, בהתאם לרמת הייצור הנוכחית של יחידות אגירה שאובה, הפרש גובה גדול מדי יוביל גם לקושי גדול יותר בייצור היחידות, כך שככל שגדול יותר, כך ייטב. על פי ניסיון הנדסי, הירידה הכללית היא בין 400 ל-700 מטר. לדוגמה, גובה הגובה המדורג של תחנת הכוח אגירה שאובה קברי מינג הוא 430 מטר; גובה הגובה המדורג של תחנת הכוח אגירה שאובה שיאנג'ו הוא 447 מטר; גובה הגובה המדורג של תחנת הכוח אגירה שאובה טיאנצ'י הוא 510 מטר; גובה הגובה המדורג של תחנת הכוח אגירה שאובה טיאנהואנגפינג הוא 526 מטר; גובה הגובה המדורג של תחנת הכוח אגירה שאובה קסילונגצ'י הוא 640 מטר; גובה הגובה המדורג של תחנת הכוח אגירה שאובה דונהואה הוא 655 מטר. נכון לעכשיו, לתחנת הכוח לאגירת שאיבות צ'אנגלונגשאן, שנבנתה בסין, יש את גובה הניצול הגבוה ביותר של 710 מ"ר; גובה הניצול הגבוה ביותר של תחנת הכוח לאגירת שאיבות הנמצאת בבנייה הוא תחנת הכוח לאגירת שאיבות טיאנטאי, עם גובה דורג של 724 מ"ר.
יחס מרחב-עומק הוא היחס בין המרחק האופקי לבין הפרש הגובה בין המאגרים העליונים והתחתונים. באופן כללי, ראוי שיהיה קטן יותר, מה שיכול להפחית את הכמות ההנדסית של מערכת הולכת המים ולחסוך בהשקעה ההנדסית. עם זאת, על פי ניסיון הנדסי, יחס מרווח לגובה קטן מדי יכול בקלות לגרום לבעיות כגון פריסה הנדסית ושיפועים גבוהים ותלולים, ולכן בדרך כלל ראוי שיהיה יחס מרווח לגובה בין 2 ל-10. לדוגמה, יחס המרחק לגובה של תחנת האגירה השאובה צ'אנגלונגשאן הוא 3.1; יחס המרחק לגובה של תחנת האגירה השאובה חוג'ואו הוא 8.3.
כאשר פני השטח של אגני המאגר העליון והתחתון פתוחים יחסית, הצורך באגירת אנרגיה יכול להיווצר בתוך שטח קטן של אגן המאגר. אחרת, יש צורך להרחיב את שטח אגן המאגר או להתאים את קיבולת המאגר באמצעות הרחבה וחפירה, ולהגדיל את תפוסת הקרקע וכמות ההנדסה. עבור תחנות כוח אגירה שאובה עם קיבולת מותקנת של 1.2 מיליון קילוואט ושעות ניצול מלא של 6 שעות, קיבולת האגירה לוויסות ייצור חשמל צריכה להיות כ-8 מיליון מ"ק, 7 מיליון מ"ק ו-6 מיליון מ"ק בהתאמה כאשר ראש המים הוא 400 מטר, 500 מטר ו-600 מטר. על בסיס זה, יש צורך גם לשקול קיבולת אגירה ריקה, קיבולת אגירת עתודות אובדן מים וגורמים אחרים כדי לקבוע סופית את קיבולת האגירה הכוללת של המאגר. על מנת לעמוד בדרישות קיבולת המאגר, יש ליצור אותה על ידי סכר או הרחבת חפירה במאגר בשילוב עם פני השטח הטבעיים.
בנוסף, אזור הניקוז של המאגר העליון קטן בדרך כלל, וניתן לפתור את בקרת ההצפות של הפרויקט על ידי הגדלה מתאימה של גובה הסכר. לכן, העמק הצר במוצא אגן המאגר העליון הוא מקום אידיאלי לבניית סכרים, מה שיכול להפחית משמעותית את כמות מילוי הסכר.

2. תנאים גיאולוגיים
רק ההרים הירוקים הם כמו חומות כשהם מצביעים על שש השושלות.
יואן סאדורה
התנאים הגיאולוגיים כוללים בעיקר את היציבות המבנית האזורית, את התנאים הגיאולוגיים ההנדסיים של המאגרים העליונים והתחתונים ואזורי החיבור שלהם, את התנאים הגיאולוגיים ההנדסיים של מערכת הולכת המים וייצור החשמל, ואת חומרי הבנייה הטבעיים.
מבני התמך והפריקה של תחנת הכוח לאגירת שאיבה צריכים להימנע משברים פעילים, ואזור המאגר לא אמור להכיל מפולות גדולות, קריסות, זרימת פסולת ותופעות גיאולוגיות שליליות אחרות. מערות תחנת הכוח התת-קרקעיות צריכות להימנע מסלעים חלשים או שבורים. כאשר לא ניתן להימנע מתנאים אלה באמצעות התכנון ההנדסי, התנאים הגיאולוגיים יגבילו את בניית תחנת הכוח לאגירת שאיבה.
גם אם תחנת הכוח לאגירת שאיבה נמנעת מהאילוצים הנ"ל, התנאים הגיאולוגיים משפיעים רבות גם הם על עלות הפרויקט. באופן כללי, ככל שרעידת האדמה באזור הפרויקט נדירה יותר והסלע קשה יותר, כך תרומה גדולה יותר להפחתת עלות הבנייה של תחנות כוח לאגירת שאיבה.
בהתאם למאפייני המבנים ומאפייני הפעולה של תחנת הכוח לאגירת אנרגיה שאובה, ניתן לסכם את הבעיות הגיאולוגיות ההנדסיות העיקריות כדלקמן:
(1) בהשוואה לתחנות כוח קונבנציונליות, יש יותר מקום להשוואה ובחירה של אתר התחנה ואתר המאגר של תחנות כוח אגירה שאובה. ניתן לסנן אתרים עם תנאים גיאולוגיים ירודים או טיפול הנדסי קשה באמצעות עבודה גיאולוגית בשלב סקר אתר התחנה ותכנון התחנה. תפקיד החקירה הגיאולוגית חשוב במיוחד בשלב זה.
אולם, פלאי העולם ונפלאותיו טמונים לעתים קרובות בסכנה ובמרחק, ומה שהוא הנדיר ביותר באנשים, כך שאי אפשר לכל מי שיש לו רצון להגיע אליו.
——שושלת השירים, וואנג אנשי
סקר של אתר הסכר העליון של תחנת הכוח שאובה שיטאי במחוז אנחווי
(2) ישנן מערות הנדסיות תת-קרקעיות רבות, מקטעי מנהרה ארוכים בלחץ גבוה, לחץ מים פנימי גדול, קבורה עמוקה וקנה מידה גדול. יש צורך להדגים באופן מלא את יציבות הסלע שמסביב, ולקבוע את שיטת החפירה, סוג התמיכה והציפוי, היקף ועומק הסלע שמסביב למנהרה.
(3) קיבולת האחסון של מאגר האגירה השאובה קטנה בדרך כלל, ועלות השאיבה גבוהה במהלך תקופת ההפעלה, לכן יש לשלוט בקפדנות בכמות הדליפה של המאגר העליון. המאגר העליון ממוקם בעיקר בראש ההר, ובדרך כלל יש סביבו עמקים נמוכים. מספר ניכר של תחנות נבחרות באזורים עם צורות נוף קארסטיות שליליות על מנת לנצל את השטח המועיל. בעיות הדליפה מהעמקים הסמוכים למאגר ודליפת הקארסט שכיחות יחסית, ויש להתמקד בהן ולשלוט היטב באיכות הבנייה.
(4) פיזור החומרים המשמשים למילוי הסכר באגן המאגר של תחנת הכוח לאגירת שאיבות הוא הגורם המרכזי לקביעת שיעור הניצול של מקור החומרים. כאשר עתודות החומרים המשמשות באזור החפירה של אגן המאגר מעל מפלס המים העבים עומדות בקושי בדרישות מילוי הסכר ואין חומר הסרת מים על פני השטח, מושג מצב אידיאלי של איזון חפירה ומילוי של מקור החומרים. כאשר חומר ההסרת מים על פני השטח סמיך, ניתן לפתור את בעיית השימוש בחומר ההסרת מים על הסכר על ידי חלוקת חומר הסכר. לכן, חשוב מאוד ליצור מודל גיאולוגי מדויק יחסית של המאגרים העליונים והתחתונים באמצעות אמצעי חיפוש יעילים לתכנון איזון החפירה והמילוי של אגן המאגר.
(5) במהלך פעולת המאגר, עליות וירידות פתאומיות במפלס המים הן תכופות וגדולות, ומצב הפעולה של תחנת הכוח לאגירת מים שאובה משפיע רבות על יציבות שיפוע גדת המאגר, דבר המעמיד דרישות גבוהות יותר לתנאים הגיאולוגיים של שיפוע גדת המאגר. כאשר דרישות מקדם הבטיחות של היציבות אינן מתקיימות, יש צורך להאט את יחס שיפוע החפירה או להגדיל את חוזק התמיכה, וכתוצאה מכך עלויות הנדסה מוגברות.
(6) יסודות אגן המאגר כולו נגד חלחול של תחנת כוח אגירה שאובה דורשים תשומת לב מספקת לעיוות, ניקוז ואחידות, במיוחד עבור יסודות אגן המאגר כולו נגד חלחול באזורים קארסטיים, קריסת קארסט בתחתית המאגר, עיוות לא אחיד של היסודות, דחיפה הפוכה של מי קארסט, לחץ שלילי קארסטי, קריסת שכבת השקע הקארסטי ועוד.
(7) עקב הפרש הגובה הגדול של תחנת הכוח לאגירת שאיבות, ליחידה ההפיכה יש דרישות גבוהות יותר לבקרת תכולת המשקעים העוברים דרך הטורבינה. ​​יש לשים לב להגנה ולניקוז של מקור מוצק של התעלה בקצה האחורי של המדרון בכניסה וביציאה ולאגירת המשקעים של עונת ההצפות.
(8) תחנות כוח שאובות לא ייצרו סכרים גבוהים ומאגרים גדולים. גובה הסכר והמדרונות שנחפרו ידנית של רוב המאגרים העליונים והתחתונים אינם עולים על 150 מטר. הבעיות הגיאולוגיות ההנדסיות של יסודות הסכר והמדרונות הגבוהים קלות יותר להתמודדות מאשר הסכרים הגבוהים והמאגרים הגדולים של תחנות כוח קונבנציונליות.

3. תנאי הקמת מחסן
המאגרים העליונים והתחתונים צריכים להיות בעלי תנאי שטח מתאימים לסכירה. באופן כללי, מרווח ניצול של כ-400~500 מ' נחשב על סמך קיבולת מותקנת של 1.2 מיליון קילוואט ושעות ניצול של ייצור חשמל מלא של 6 שעות, כלומר, קיבולת האחסון המווסתת של מאגרי המים העליונים והתחתונים של אגירת שאיבה היא כ-6 מיליון~8 מיליון מ"ק. לחלק מתחנות האגירה השאובה יש באופן טבעי "בטן". קל ליצור את קיבולת המאגר באמצעות סכירה. במקרה זה, ניתן ללכוד אותה באמצעות סכירה. עם זאת, לחלק מתחנות האגירה השאובה יש קיבולת אחסון טבעית קטנה ויש צורך לחפור אותן כדי ליצור את קיבולת האחסון. זה יביא שתי בעיות, האחת היא עלות הפיתוח הגבוהה יחסית, השנייה היא שיש לחפור את קיבולת האחסון בכמויות גדולות, וקיבולת אחסון האנרגיה של תחנת הכוח לא צריכה להיות גדולה מדי.
בנוסף לדרישות קיבולת האחסון, פרויקט מאגר האגירה השאובה צריך לקחת בחשבון גם את מניעת חלחול המאגר, חפירת אדמה וסלע ואיזון מילוי, בחירת סוג הסכר וכו', ולקבוע את תוכנית התכנון באמצעות השוואה טכנית וכלכלית מקיפה. באופן כללי, אם ניתן ליצור מאגר באמצעות סכר, ומאומצת מניעת חלחול מקומית, התנאים להיווצרות המאגר טובים יחסית (ראה איור 2.3-1); אם "אגן" נוצר על ידי חפירה גדולה, ומאומץ סוג של אגן שלם נגד חלחול, התנאים להיווצרות המאגר כלליים יחסית (ראה איור 2.3-2 ו-2.3-3).
אם ניקח כדוגמה את תחנת הכוח לאגירת שאיבות בגואנגג'ואו, עם תנאי יצירת מאגר טובים, תנאי יצירת המאגר העליון והתחתון טובים יחסית, וניתן ליצור את המאגר באמצעות סכר, כאשר קיבולת המאגר העליון היא 24.08 מיליון מ"ק וקיבולת המאגר התחתון היא 23.42 מיליון מ"ק.
בנוסף, תחנת הכוח Tianhuangping לאגירת מים שאובה היא דוגמה. המאגר העליון ממוקם בשקע מקור התעלה של הסתעפות בגדה השמאלית של נהר דאשי, המוקף בסכר הראשי, ארבעה סכרי עזר, כניסה/יציאה וההרים סביב המאגר. הסכר הראשי ממוקם בשקע בקצה הדרומי של המאגר, וסכר העזר ממוקם בארבעה מעברים במזרח, צפון, מערב ודרום-מערב. תנאי האחסון בינוניים, עם קיבולת אחסון כוללת של 9.12 מיליון מ"ק.

4. תנאי מקור המים
תחנות כוח לאגירת שאיבה שונות מתחנות כוח הידרואלקטריות קונבנציונליות, כלומר, "אגן" של מים צלולים נשפך הלוך ושוב בין המאגרים העליונים והתחתונים. בעת שאיבת מים, המים נשפכים מהמאגר התחתון למאגר העליון, ובעת ייצור חשמל, המים יורדים מהמאגר העליון למאגר התחתון. לכן, בעיית מקור המים של תחנת הכוח לאגירת שאיבה היא בעיקר לספק את אחסון המים הראשוני, כלומר, לאגור את המים במאגר תחילה, ולהשלים את נפח המים המופחת עקב אידוי ודליפה במהלך הפעילות היומית. קיבולת אחסון השאיבה היא בדרך כלל בסדר גודל של 10 מיליון מ"ק, והדרישות לנפח המים אינן גבוהות. תנאי מקור המים באזורים עם כמות משקעים גדולה ורשתות נהרות צפופות לא יהוו תנאים מגבילים לבניית תחנות כוח לאגירת שאיבה. עם זאת, עבור אזורים צחיחים יחסית כמו צפון מערב, תנאי מקור המים הפכו לגורם אילוץ חשוב. במקומות מסוימים יש תנאים טופוגרפיים וגיאולוגיים לבניית אגירה שאובה, אך ייתכן שלא יהיה מקור מים לאחסון מים במשך עשרות קילומטרים.

3、תנאים חיצוניים
מהות סוגיות ההגירה והסביבה היא להתמודד עם סוגיית ניצול משאבי ציבור ופיצוי. זהו תהליך שבו כולם מרוויחים ורב-מרוויחים.

1. רכישת קרקע ויישוב מחדש לצורך בנייה
היקף רכישת הקרקע לבניית תחנת כוח לאגירת מים שאובה כולל את אזור ההצפה של המאגר העליון והתחתון ואת אזור הבנייה של הפרויקט ההידרואלקטרי. למרות שיש שני מאגרים בתחנת הכוח לאגירת מים שאובה, מכיוון שהמאגרים קטנים יחסית, חלקם משתמשים באגמים טבעיים או במאגרים קיימים, היקף רכישת הקרקע לבנייה קטן לעתים קרובות בהרבה מזה של תחנות כוח הידרואלקטריות קונבנציונליות; מכיוון שרוב אגני המאגרים נחפרים, אזור הבנייה של הפרויקט ההידרואלקטרי כולל לעתים קרובות את אזור ההצפה של המאגר, כך שחלקו של שטח הבנייה של הפרויקט ההידרואלקטרי בהיקף רכישת הקרקע של בניית הפרויקט גדול בהרבה מזה של תחנת כוח הידרואלקטרית קונבנציונלית.
אזור ההצפה של המאגר כולל בעיקר את אזור ההצפה שמתחת למפלס הבריכה הרגיל של המאגר, כמו גם את אזור מי הגבלה של השיטפונות ואת האזור המושפע מהמאגר.
אזור הבנייה של פרויקט ההידרו-פרויקט כולל בעיקר את מבני הפרויקט ואת אזור הניהול הקבוע של הפרויקט. אזור הבנייה של פרויקט המרכז נקבע כאזור זמני וכאזור קבוע בהתאם לייעוד כל חלקה. ניתן להחזיר את הקרקע הזמנית לייעודה המקורי לאחר השימוש.
היקף רכישת הקרקע לבנייה נקבע, ועבודת ההמשך החשובה היא לבצע חקירה של האינדיקטורים הפיזיים של רכישת קרקע לבנייה, על מנת "להכיר את עצמך ואת האחר". מדובר בעיקר בחקירת הכמות, האיכות, הבעלות ותכונות אחרות של האוכלוסייה, הקרקע, המבנים, השרידים התרבותיים ואתרים היסטוריים, מרבצי מחצבים וכו' במסגרת רכישת הקרקע לבנייה.
לצורך קבלת החלטות, הדאגה העיקרית היא האם רכישת הקרקע לבנייה כרוכה בגורמים רגישים משמעותיים, כגון קנה המידה וכמותה של אדמה חקלאית בסיסית קבועה, יער לרווחת הציבור מהשורה הראשונה, כפרים ועיירות חשובים, שרידים תרבותיים ואתרים היסטוריים מרכזיים, ומרבצי מחצבים.

2. הגנה על הסביבה האקולוגית
בניית תחנות כוח לאגירת מים שאובה חייבת לדבוק בעיקרון של "עדיפות אקולוגית ופיתוח ירוק".
הימנעות מאזורים רגישים לסביבה היא תנאי הכרחי חשוב לאפשרות הפרויקט. אזורים רגישים לסביבה מתייחסים לכל סוגי אזורי ההגנה בכל הרמות שנקבעו על פי חוק ואזורים הרגישים במיוחד להשפעה הסביבתית של פרויקט הבנייה. בבחירת אתרים, יש לסנן ולהימנע תחילה מאזורים רגישים לסביבה, בעיקר קווים אדומים להגנה אקולוגית, פארקים לאומיים, שמורות טבע, אתרי נוף, אתרי מורשת תרבותית וטבעית עולמית, אזורי הגנה על מקורות מי שתייה, פארקי יער, פארקים גיאולוגיים, פארקי ביצות, אזור הגנה על משאבי נבט פלזמה מימיים וכו'. בנוסף, יש צורך גם לנתח את הציות והתיאום בין האתר לתכנון רלוונטי כגון מרחב קרקע, בנייה עירונית וכפרית, ו"שלושה קווים ואחד".
אמצעי הגנת הסביבה הם אמצעים חשובים להפחתת ההשפעה הסביבתית. אם הפרויקט אינו כרוך באזורים רגישים לסביבה, הוא בר ביצוע מבחינה סביבתית, אך להקמת הפרויקט תהיה בהכרח השפעה מסוימת על המים, הגז, הקול והסביבה האקולוגית, ויש לנקוט בסדרה של אמצעים ממוקדים כדי לבטל או למתן את ההשפעות השליליות, כגון טיפול בשפכי ייצור וביוב ביתי, וסילוק זרימה אקולוגית.
בניית נוף היא דרך חשובה להשגת פיתוח איכותי של שאיבה ואגירה. תחנות כוח שאיבה ואגירה ממוקמות בדרך כלל באזורים הרריים והריים עם סביבה אקולוגית טובה. לאחר השלמת הפרויקט, יוקמו שני מאגרים. לאחר שיקום אקולוגי ובניית נוף, ניתן לשלב אותם באתרי נוף או אטרקציות תיירותיות כדי להשיג פיתוח הרמוני של תחנת הכוח והסביבה. יישום הקונספט של "מים ירוקים והרים ירוקים הם הרים זהובים והרים כסופים". לדוגמה, תחנת הכוח שאיבה צ'אנגלונגשאן של ג'ג'יאנג נכללה באזור הנופי המרכזי של אתר הנופי המחוזי טיאנהואנגפינג - ג'יאנגנן טיאנצ'י, ותחנת הכוח שאיבה צ'ויג'יאנג נכללה באזור ההגנה השלישי של אתר הנופי המחוזי לנקשאן-וושי-ג'יאנג.

4、תכנון הנדסי
התכנון ההנדסי של תחנת כוח לאגירת שאיבה כולל בעיקר קנה מידה של הפרויקט, מבנים הידראוליים, תכנון ארגון הבנייה, מבנים אלקטרומכניים ומתכתיים וכו'.
1. קנה מידה של הפרויקט
קנה המידה ההנדסי של תחנת כוח לאגירת שאיבה כולל בעיקר את ההספק המותקן, מספר השעות המלאות הרציפות, מפלס המים האופייני העיקרי של המאגר ופרמטרים אחרים.
בחירת ההספק המותקן ומספר השעות המלאות הרציפות של תחנת הכוח לאגירת שאיבה צריכה להתחשב הן בצורך והן באפשרות. צורך מתייחס לביקוש של מערכת החשמל, ויכול להתייחס לתנאי הבנייה של תחנת הכוח עצמה. השיטה הכללית מבוססת על ניתוח המיקום הפונקציונלי של מערכות חשמל שונות עבור תחנות כוח לאגירת שאיבה ודרישות מערכת החשמל למספר השעות המלאות הרציפות, על מנת לגבש באופן סביר את תוכנית ההספק המותקן ומספר השעות המלאות הרציפות, ולבחור את ההספק המותקן ומספר השעות המלאות הרציפות באמצעות סימולציית ייצור חשמל והשוואה טכנית וכלכלית מקיפה.
בפועל, שיטה פשוטה לתכנון ראשוני של הקיבולת המותקנת ושעות הניצול המלא היא לקבוע תחילה את קיבולת היחידה בהתאם לטווח ראש המים, ולאחר מכן לקבוע את הקיבולת המותקנת הכוללת ושעות הניצול המלא בהתאם לאנרגיית האגירה הטבעית של אגירה שאובה. כיום, בטווח של מפלס מים של 300 מטר ~ 500 מטר, טכנולוגיית התכנון והייצור של היחידה עם קיבולת מדורגת של 300,000 קילוואט היא בשלה, תנאי הפעולה היציבים טובים, וניסיון ההנדסה העשיר ביותר (זו הסיבה שהקיבולת המותקנת של רוב תחנות הכוח של אגירה שאובה הנמצאות בבנייה היא בדרך כלל מספר זוגי של 300,000 קילוואט, תוך התחשבות בדרישות המתווה המבוזר, ולבסוף הרוב הוא 1.2 מיליון קילוואט). לאחר בחירת קיבולת היחידה בתחילה, אגירת האנרגיה הטבעית של תחנת הכוח של אגירה שאובה מנותחת על סמך התנאים הטופוגרפיים והגיאולוגיים של המאגרים העליונים והתחתונים, ואובדן ראש המים של תנאי ייצור החשמל והשאיבה. לדוגמה, באמצעות ניתוח ראשוני, אם ירידת מפלס המים הממוצעת בין המאגרים העליונים והתחתונים של תחנת כוח לאגירת מים שאובה היא כ-450 מטר, ראוי לבחור קיבולת יחידה של 300,000 קילוואט; אנרגיית האגירה הטבעית של המאגרים העליונים והתחתונים היא כ-6.6 מיליון קילוואט-שעה, כך שניתן לשקול ארבע יחידות, כלומר, סך הקיבולת המותקנת היא 1.2 מיליון קילוואט; בשילוב עם הביקוש של מערכת החשמל, לאחר הרחבה וחפירה מסוימת של המאגר בהתבסס על התנאים הטבעיים, סך אגירת האנרגיה תגיע ל-7.2 מיליון קילוואט-שעה, התואמים לשעות ייצור חשמל מלאות רציפות של 6 שעות.
מפלס המים האופייני של המאגר כולל בעיקר את מפלס המים הרגיל, מפלס המים המתים ומפלס ההצפה. באופן כללי, מפלס המים האופייני של מאגרים אלה נבחר לאחר בחירת מספר השעות המלאות הרציפות והקיבולת המותקנת.

2. מבנים הידראוליים
לפנינו הנהר המתגלגל, ומאחורינו האורות הזוהרים. כך נראים חיינו, נלחמים ורצים קדימה.
שיר בוני מערכות שימור מים
מבנים הידראוליים לאגירת מים שאובה כוללים בדרך כלל מאגר עליון, מאגר תחתון, מערכת הולכת מים, תחנת כוח תת-קרקעית ותחנת החלפה. נקודת המפתח בתכנון מאגרי המים העליונים והתחתונים היא השגת קיבולת אגירה גדולה בעלות הנדסית מינימלית. רוב המאגרים העליונים מאמצים שילוב של חפירה וסכר, ורובם הם סכרי מילוי סלעים. בהתאם לתנאים הגיאולוגיים, ניתן לפתור את דליפת המאגר של תחנת הכוח לאגירת מים שאובה באמצעות מניעת חלחול מכל המאגר ומניעת חלחול מסך סביב המאגר. חומרי מניעת החלחול יכולים להיות לוחות אספלט מבטון, גיאוממברנות, שכבת חרסית וכו'.
תרשים סכמטי של תחנת כוח אגירה שאובה
כאשר יש לאמץ מניעת חלחול מאגן המאגר כולו עבור מאגר תחנת הכוח לאגירת שאיבה, יש להתייחס לצורת מניעת חלחול מהסכר ולצורת מניעת חלחול מאגן המאגר כמכלול, על מנת למנוע או להפחית ככל האפשר את הטיפול המשותף בין מבני מניעת חלחול שונים ולשפר את האמינות. יש להשתמש באגן המאגר כולו עם מילוי חוזר גבוה למניעת חלחול בתחתית המאגר. מבנה מניעת החלחול בתחתית המאגר צריך להיות מתאים לעיוות גדול או לא אחיד הנגרם ממילוי חוזר גבוה.
ראש המים של תחנת הכוח לאגירת שאיבה גבוה, והלחץ המופעל על ידי מבנה תעלת המים גדול. בהתאם לראש המים, לתנאים הגיאולוגיים של הסלע שמסביב, לגודל הצינור המפוצל וכו', ניתן לאמץ בטנות פלדה, בטנות בטון מזוין ושיטות אחרות.
בנוסף, על מנת להבטיח את בטיחות בקרת ההצפות של תחנת הכוח, תחנת הכוח לאגירת מים שאובה צריכה גם לארגן מבני פריקת הצפות וכו', אשר לא יפורטו כאן.

3. תכנון ארגון הבנייה
המשימות העיקריות של ארגון הבנייה לתכנון תחנת כוח אגירה שאובה כוללות: לימוד תנאי הבנייה של הפרויקט, הסטת הבנייה, תכנון מקורות חומרים, בניית הפרויקט העיקרי, הובלת הבנייה, מתקני מפעל הבנייה, מתווה בנייה כללי, לוח זמנים כללי לבנייה (תקופת בנייה) וכו'.
בעבודות התכנון, עלינו לנצל באופן מלא את התנאים הטופוגרפיים והגיאולוגיים של אתר התחנה, לשלב את תנאי הבנייה ואת תוכנית התכנון ההנדסית, ובעקרון של שימוש אינטנסיבי וחסכוני בקרקע, לתכנן בתחילה את תוכנית הבנייה ההנדסית, איזון עבודות העפר ותוכנית מתווה הבנייה הכללית, על מנת למזער את תפוסת הקרקע הראויה לעיבוד ולהפחית את עלות הפרויקט.
כמדינת בנייה מרכזית, ניהול הבנייה ורמת הבנייה של סין ידועים בעולם. בשנים האחרונות, אגירת המים השאובה בסין ביצעה מחקרים מועילים רבים בבנייה ירוקה, מחקר ופיתוח ויישום ציוד מפתח ובנייה חכמה. חלק מטכנולוגיות הבנייה הגיעו או קידמו את הרמה הבינלאומית. הדבר בא לידי ביטוי בעיקר בטכנולוגיית בניית הסכרים המתפתחת יותר ויותר, בהתקדמות החדשה של טכנולוגיית בניית צינורות מפוצלים בלחץ גבוה, במספר הרב של שיטות מוצלחות של חפירה וטכנולוגיית תמיכה של מערות תת-קרקעיות בתנאים גיאולוגיים מורכבים, בחדשנות המתמשכת של טכנולוגיית וציוד בניית פירים משופעים, בהישגים המדהימים של בנייה ממוכנת וחכמה, ובפריצת הדרך של אגירת מנהרות TBM בבניית מנהרות.

4. מבנה אלקטרומכני ומתכתי
יחידות אגירה הפיכות חד-שלביות בעלות זרימה מעורבת בעלות פיר אנכי משמשות בדרך כלל בתחנות כוח לאגירת שאיבה. מבחינת פיתוח הידראולי של טורבינות משאבה, לסין יש כושר תכנון וייצור של טורבינות משאבה עם חתך ראש של 700 מטר וקיבולת של 400,000 קילוואט ליחידת קיבולת, כמו גם תכנון, ייצור, התקנה, הפעלה וייצור של יחידות אגירה רבות עם חתך ראש של 100-700 מטר וקיבולת של 400,000 קילוואט או פחות ליחידת קיבולת. מבחינת ראש המים של תחנת הכוח, ראשי המים המדורגים של תחנות כוח לאגירת שאיבה ג'ילין דונהואה, גואנגדונג יאנגג'יאנג וג'ג'יאנג צ'אנגלונגשאן הנמצאות בבנייה הם כולם יותר מ-650 מטר, והם נמצאים בחזית העולם; ראש המים המדורג שאושר של תחנת הכוח לאגירת שאיבה ג'ג'יאנג טיאנטאי הוא 724 מטר, שהוא ראש המים המדורג הגבוה ביותר של תחנת כוח לאגירת שאיבה בעולם. רמת הקושי הכוללת של התכנון והייצור של היחידה היא ברמה המובילה בעולם. בפיתוח מנועי גנרטורים, מנועי הגנרטורים הגדולים של תחנות כוח לאגירת שאיבה שנבנו ונמצאים בבנייה בסין הם מנועים סינכרוניים הפיכים, תלת פאזיים, מקוררי אוויר מלאים, בעלי ציר אנכי. ישנן שתי יחידות של תחנת כוח לאגירת שאיבה ג'ג'יאנג צ'אנגלונגשאן במהירות מדורגת של 600 סל"ד וקיבולת מדורגת של 350,000 קילוואט. חלק מיחידות תחנת הכוח לאגירת שאיבה גואנגדונג יאנגג'יאנג הופעלו במהירות מדורגת של 500 סל"ד וקיבולת מדורגת של 400,000 קילוואט. כושר הייצור הכולל של מנועי גנרטורים הגיע לרמה המתקדמת בעולם. בנוסף, מבנים אלקטרומכניים ומתכתיים כוללים גם מכונות הידראוליות, הנדסת חשמל, בקרה והגנה, מבני מתכת והיבטים אחרים, שלא יוחזרו כאן.
ייצור הציוד של תחנות כוח אגירה שאובה בסין מתפתח במהירות בכיוון של ראש מים גבוה, קיבולת גדולה, אמינות גבוהה, טווח רחב, מהירות משתנה ולוקליזציה.

5、 אינדיקטורים כלכליים
תנאי הבנייה וההשפעה החיצונית של פרויקט אגירה שאובה, לאחר קביעת תכנית התכנון של הפרויקט, ישתקפו בסופו של דבר בעיקר במדד, דהיינו ההשקעה הסטטית לקילוואט של הפרויקט. ככל שההשקעה הסטטית לקילוואט נמוכה יותר, כך יעלה על כלכליות הפרויקט.
ההבדלים האינדיבידואליים בתנאי הבנייה של תחנות כוח אגירה שאובה ניכרים. ההשקעה הסטטית לקילוואט קשורה קשר הדוק לתנאי הבנייה וליכולת המותקנת של הפרויקט. בשנת 2021, סין אישרה 11 תחנות כוח אגירה שאובה, עם השקעה סטטית ממוצעת של 5367 יואן לקילוואט; 14 פרויקטים השלימו את מחקר ההיתכנות המקדים, וההשקעה הסטטית הממוצעת לקילוואט היא 5425 יואן/קילוואט.
על פי הנתונים הסטטיסטיים הראשוניים, ההשקעה הסטטית לקילוואט בפרויקטים גדולים של אגירת אנרגיה שאובה הנמצאים בעבודות מקדימות בשנת 2022 נעה בדרך כלל בין 5000 ל-7000 יואן לקילוואט. עקב תנאים גיאולוגיים אזוריים שונים, רמת ההשקעה הסטטית הממוצעת לקילוואט של אנרגיית אגירת אנרגיה שאובה באזורים שונים משתנה מאוד. באופן כללי, תנאי הבנייה של תחנות כוח בדרום, מזרח ומרכז סין טובים יחסית, וההשקעה הסטטית לקילוואט נמוכה יחסית. עקב תנאים גיאולוגיים הנדסיים ירודים ותנאי מקור מים ירודים, רמת עלות היחידה באזור הצפון-מערבי גבוהה יחסית בהשוואה לאזורים אחרים בסין.
עבור החלטות השקעה, עלינו להתמקד בהשקעה הסטטית לקילוואט של הפרויקט, אך איננו יכולים לדבר רק על הגיבור של ההשקעה הסטטית לקילוואט, אחרת זה עלול להוביל לדחף של ארגונים להרחיב את קנה המידה באופן עיוור. הדבר בא לידי ביטוי בעיקר בהיבטים הבאים:
ראשית, יש להגדיל את ההספק המותקן שהוצע בתחילה בשלב התכנון. עלינו לנקוט בגישה דיאלקטית למצב זה. קחו לדוגמה פרויקט עם הספק מותקן מתוכנן של 1.2 מיליון קילוואט בתחילת שלב התכנון, והרכב היחידות שלו הוא ארבע יחידות של 300,000 קילוואט. אם טווח ראש המים מתאים, ועם התקדמות הטכנולוגיה, קיימים התנאים לבחירת 350,000 קילוואט של מכונה בודדת, אז לאחר השוואה טכנית וכלכלית מקיפה, ניתן להמליץ ​​על 1.4 מיליון קילוואט כתכנית מייצגת בשלב טרום ההיתכנות. עם זאת, אם כעת נשקלת העלייה של 4 יחידות בהספק המקורי של 300,000 קילוואט מ-2 יחידות ל-6 יחידות של 300,000 קילוואט, כלומר, ההספק המותקן של תחנת הכוח גדל מ-1.2 מיליון קילוואט ל-1.8 מיליון קילוואט, אזי מקובל לחשוב ששינוי זה שינה את האוריינטציה התפקודית של הפרויקט, ויש לקחת בחשבון באופן מקיף את תאימות התכנון, צרכי מערכת החשמל, תנאי בניית הפרויקט וגורמים אחרים. באופן כללי, הגידול במספר היחידות צריך להיכלל במסגרת התאמת התכנון.
השני הוא להפחית את שעות הניצול המלא. אם משווים אנרגיית אגירה שאובה לבנק טעינה, אזי ניתן להשתמש בקיבולת המותקנת כהספק המוצא, ושעות הניצול המלא הן משך הזמן שניתן להשתמש בבנק הכוח. עבור תחנות כוח אגירה שאובה, כאשר האנרגיה המאוחסנת זהה, ניתן להשוות באופן מקיף את שעות הניצול המלא ואת הקיבולת המותקנת. כיום, בהתאם לצורכי מערכת החשמל, שעות הניצול המלא היומיות המווסתות של אגירה שאובה נחשבות ל-6 שעות. אם תנאי הבנייה של תחנת הכוח טובים, ראוי להגדיל באופן מתאים את שעות הניצול המלא של היחידה בעלות נמוכה. עם אותה השקעה סטטית לקילוואט, תחנת כוח עם שעות ניצול מלא גבוהות יותר יכולה למלא תפקיד גדול יותר במערכת. עם זאת, קיימת הנחה שהקיבולת המותקנת תגדל משמעותית (1.2 מיליון קילוואט → 1.8 מיליון קילוואט) ושעות הניצול בקיבולת מלאה יקוצצו (6 שעות → 4 שעות). בדרך זו, למרות שניתן להפחית משמעותית את ההשקעה הסטטית לקילוואט, עבור המערכת, זמן השימוש הקצר אינו יכול לענות על דרישת המערכת, ותפקידה ברשת החשמל גם הוא יצטמצם משמעותית.