優れた揚水発電所の選び方

人生の盛りでとても元気な友人がいます。ここ何日か連絡がありませんが、きっと大丈夫でしょう。今日偶然会ったのですが、ひどくやつれた様子で、どうしても心配になって、詳しく話を聞いてみました。
彼はため息をつき、ゆっくりと言った。「最近、好きな女の子がいるんです。」。「美しい笑顔と美しい目」は私の琴線に触れると言えるでしょう。しかし、実家の両親はまだ教室にいて疑問を抱いているため、長い間採用されていません。「帯が広くなって後悔しないように、イラクのために衰弱します」と、今日はこんな感じです。いつもあなたがたくさんの知識を持っていることを知っています。今日出会う運命になったので、スタッフの手伝いをお願いします。運命は自然によって決定されるなら、六つの儀式が満たされたので、2つの姓は結婚して1つの家で契約を結びます。良い関係は決して終わらず、同じ名前と一致します。白頭の約束で、紅江に手紙を書いて、紅葉の同盟をミカンの木に記録できるようにします。不和があれば、「恨みを解いて結び目を解き、憎み合うどころか、一方が別れ、一方が許し合い、お互いが幸せになる」べきです。ちなみに、この少女は水を汲むこととエネルギーを蓄えることの二つ名を持っています。
これを聞いて、私は全く腹を立てていません。明らかにあなたの上司があなたに揚水発電所の投資価値があるかどうかの判断を仰いだのに、あなたはとても新鮮で洗練された意見を述べました。「良き結婚は自然によって作られ、良き夫婦は自然によって作られる」。感情的なことについては何も言えませんが、揚水発電所に関しては、100件以上の揚水発電所の建設実務を経て、あるベテラン幹部に「五次元統合」の評価システムについて尋ねたところ、地理的な立地条件、建設条件、外部条件、エンジニアリング設計、経済指標の5つが評価基準になっていることがわかりました。もしよろしければ、私の話を聞いてください。

1、地理的位置
不動産業界には「立地、立地、立地」という古い格言があります。これはウォール街で有名な格言で、李嘉誠氏が引用したことで広く知られるようになりました。
揚水発電プロジェクトの総合評価においても、地理的な立地条件は第一に考慮されるべきです。揚水発電の機能指向は、主に電力網への供給、あるいは大規模な新エネルギー基地の開発です。そのため、揚水発電所の地理的な立地条件は、主に二つの点、すなわち負荷センターに近いことと、新エネルギー基地に近いことの二つに分けられます。
現在、中国で建設済みまたは建設中の揚水発電所のほとんどは、その所在地の電力系統の負荷中心部に位置している。例えば、広州揚水発電所(240万キロワット)は広州から90キロメートル、明の墓揚水発電所(80万キロワット)は北京から40キロメートル、天皇坪揚水発電所(180万キロワット)は杭州から57キロメートル、深圳揚水発電所(120万キロワット)は深圳市街地に位置している。
さらに、急速な新エネルギー発展のニーズに応えるため、砂漠地帯やゴビ砂漠における水と景観の一体開発と新エネルギー基地の発展を軸に、新エネルギー基地の近隣に新たな揚水発電所を計画することも可能です。例えば、現在新疆ウイグル自治区、甘粛省、陝西省、内モンゴル自治区、山西省などで計画されている揚水発電所は、地域の電力網のニーズを満たすだけでなく、主に新エネルギー基地へのサービス提供も行っています。
したがって、揚水発電所の総合評価の第一点は、その立地条件を検証することです。一般的に、揚水発電所は分散配置の原則に従い、系統負荷中心付近の配置と新エネルギー集積地域に重点を置くべきです。また、揚水発電所が未整備の地域においても、資源条件が良好な場合は優先的に設置すべきです。

2、建設条件
1. 地形条件
地形条件の分析には、主に水頭、高さに対する距離の比、そして上部貯水池と下部貯水池の自然有効貯水容量が含まれます。揚水発電に蓄えられるエネルギーは、本質的に水の重力による位置エネルギーであり、高さの差と貯水池内の水の重力の積に等しくなります。したがって、同じエネルギーを蓄えるためには、上部貯水池と下部貯水池の高低差を大きくするか、揚水発電の上部貯水池と下部貯水池の調整貯水容量を大きくする必要があります。
条件が整えば、上池と下池の高低差が大きい方がより適切で、上池と下池の大きさ、発電所と電気機械設備の大きさを縮小でき、プロジェクト投資を削減できます。しかし、現在の揚水発電ユニットの製造レベルによると、高低差が大きすぎるとユニット製造が難しくなるため、大きいほど良いです。エンジニアリングの経験によると、一般的な落差は400〜700mです。たとえば、明の十三陵揚水発電所の定格落差は430mです。仙居揚水発電所の定格落差は447mです。天池揚水発電所の定格落差は510mです。天皇坪揚水発電所の定格落差は526mです。西龍池揚水発電所の定格落差は640mです。敦化揚水発電所の定格落差は655mです。現在、中国で建設された揚水発電所の中で最高利用落差は長龍山揚水発電所で、定格落差は710メートルである。建設中の揚水発電所の中で最高利用落差は天台揚水発電所で、定格落差は724メートルである。
間隔高比とは、上部貯水池と下部貯水池の水平距離と標高差の比です。一般的に、この値は小さい方が適切であり、導水システムの工事量を削減し、工事投資を節約できます。しかし、工事経験によると、間隔高比が小さすぎると、工事レイアウトや高勾配などの問題が発生しやすいため、一般的に間隔高比は2~10が適切です。例えば、長龍山揚水発電所の間隔高比は3.1です。恵州揚水発電所の間隔高比は8.3です。
上・下貯水池流域の地形が比較的開けている場合、エネルギー貯蔵のニーズは貯水池流域の狭い範囲で形成できます。そうでない場合は、貯水池流域の面積を拡大するか、拡張や掘削を通じて貯水池容量を調整し、土地占有量と工事量を増やす必要があります。設備容量120万キロワット、フル利用時間6時間の揚水発電所の場合、水頭が400m、500m、600mのときに、それぞれ約800万m3、700万m3、600万m3の発電調整用貯水容量が必要です。これに基づいて、死水貯水容量、失水予備貯水容量などの要素も考慮して、最終的に貯水池の総貯水容量を決定する必要があります。貯水池容量の要件を満たすには、自然地形と組み合わせて貯水池に堰き止めたり、掘削を拡大したりして形成する必要があります。
また、上池の集水面積は一般的に小さく、本プロジェクトの洪水対策はダム高を適切に増加させることで解決できるため、上池流域の出口にある狭い谷はダム建設に最適な場所であり、ダムの貯水量を大幅に削減することができます。

2. 地質条件
六朝を指し示すとき、緑の山々だけが壁のようです。
——ユアン・サドゥラ
地質条件には、主に地域の構造安定性、上部貯水池と下部貯水池およびその接合部の工学的地質条件、導水発電システムの工学的地質条件、天然建築材料などが含まれます。
揚水発電所の貯留・放水構造は活断層を避け、貯水池区域には大規模な地滑り、崩落、土石流などの地質学的に有害な現象が発生しないようにする必要があります。また、地下発電所の空洞は、軟弱な岩盤や断層のある岩盤を避ける必要があります。これらの条件が工学的配置によって回避できない場合、地質学的条件は揚水発電所の建設を制限することになります。
揚水発電所が上記の制約を回避できたとしても、地質条件はプロジェクトコストに大きく影響します。一般的に、プロジェクトエリアにおける地震の発生頻度が低く、岩盤が硬いほど、揚水発電所の建設コストの削減に有利となります。
建物の特性と揚水発電所の運用特性に応じて、主な土木地質学的問題は次のようにまとめられます。
(1)揚水発電所は、従来の発電所と比較して、発電所用地および貯水池用地の比較・選定の余地が大きい。発電所用地調査および計画段階における地質調査によって、地質条件が不良であったり、工学的処理が困難な用地を選別することができる。この段階における地質調査の役割は特に重要である。
しかし、世界の不思議や驚異は、多くの場合、危険と遠さの中にあり、人々にとって最も稀有なものであるため、意志を持つ者にとって到達することは不可能である。
——宋代、王安石
安徽省石台揚水発電所上ダムサイト調査
(2)地下工学空洞が多く、トンネル区間が長く高圧で、内部水圧が大きく、埋設深度が深く、規模が大きいため、周辺岩盤の安定性を十分に検証し、掘削工法、支保工・覆工の種類、トンネル周辺岩盤の範囲と深度を決定する必要がある。
(3)揚水池の貯水容量は一般的に小さく、運転期間中の揚水コストが高いため、上部貯水池の漏水量を厳密に管理する必要があります。上部貯水池は主に山頂に位置し、その周囲には低い隣接谷が広がっています。有利な地形を利用するため、負のカルスト地形の地域に相当数の発電所が選定されています。貯水池隣接谷漏水やカルスト漏水の問題は比較的多く発生しており、重点的に対策を講じ、施工品質を適切に管理する必要があります。
(4)揚水発電所のダム貯水池盆地におけるダム充填用資材の分布は、資材源の利用率を決定する重要な要素である。ダム貯水池盆地の死水位より上の掘削区域で使用される資材の埋蔵量がダム充填要求量とちょうど一致し、表面剥離材がない場合、資材源の掘削と充填バランスの理想的な状態に達する。表面剥離材が厚い場合、ダムでの剥離材の使用問題は、ダム材料を分割することで解決できる。したがって、貯水池盆地の掘削と充填バランスの設計には、有効な探査手段を通じて上部貯水池と下部貯水池の比較的正確な地質モデルを確立することが非常に重要である。
(5)貯水池の運転中は、水位の急激な上昇・下降が頻繁に発生し、その規模も大きいため、揚水発電所の運転モードは貯水池堤防法面の安定性に大きな影響を与え、貯水池堤防法面の地質条件に対する要求がより厳しくなります。安定安全係数の要求が満たされない場合、掘削法面比を緩めたり、支持強度を増強したりする必要があり、工事費の増加につながります。
(6)揚水発電所の全遮水池盆地基礎は、変形、排水、均一性に対する要求が高く、特にカルスト地帯の全遮水池盆地基礎では、貯水池底のカルスト崩壊、基礎の不均一変形、カルスト水の逆ジャッキング、カルスト負圧、カルスト陥没地の表土の崩壊などの問題に十分な注意を払う必要がある。
(7)揚水発電所は標高差が大きいため、可逆式水車ユニットではタービンを通過する土砂含有量の制御に対する要求がより厳しくなります。斜面後端の入水口および放水口における固形物源の保護と排水処理、および洪水期の土砂の貯留に配慮する必要があります。
(8)揚水発電所は、高ダムや大規模貯水池を必要としません。上・下ダムの大部分のダム高と人力掘削法面は150m以下です。ダム基礎や高法面の土木地質学的問題は、従来の発電所における高ダムや大規模貯水池に比べて、比較的容易に対処できます。

3. 倉庫形成条件
上部貯水池と下部貯水池は、ダム建設に適した地形条件を備えている必要があります。一般的に、設備容量120万キロワット、フル発電利用時間6時間に基づき、利用落差は約400~500mと考えられます。つまり、揚水式上部貯水池と下部貯水池の調整貯水容量は約600万~800万m3です。一部の揚水発電所は、自然に「腹」を持っています。ダム建設により貯水容量を形成するのは簡単です。この場合、ダム建設により涵養することができます。ただし、一部の揚水発電所は、自然の貯水容量が小さく、貯水容量を形成するために掘削する必要があります。これには2つの問題があります。1つは開発コストが比較的高いこと、もう1つは貯水容量を大量に掘削する必要があり、発電所のエネルギー貯蔵容量が大きすぎないことです。
揚水貯水池プロジェクトでは、貯水容量の要求に加え、貯水池の浸水防止、土石の掘削と盛土のバランス、ダム形式の選定なども考慮し、総合的な技術・経済性の比較を通じて設計方針を決定する必要があります。一般的に、堰き止めによって貯水池を形成でき、局所的な浸水防止を採用する場合、貯水池形成の条件は比較的良好です(図2.3-1参照)。また、大規模な掘削によって「盆地」を形成し、盆地全体の浸水防止型を採用する場合、貯水池形成の条件は比較的一般的です(図2.3-2、2.3-3参照)。
貯水池形成条件が良好な広州揚水発電所を例に挙げると、上部貯水池と下部貯水池の形成条件が比較的良好で、堰き止めて貯水池を形成でき、上部貯水池容量は2,408万m3、下部貯水池容量は2,342万m3である。
また、天皇坪揚水発電所を例に挙げると、上池は大渓左岸の支溝の谷水源窪地に位置し、周囲を主ダム、4つの補助ダム、出入口、そして貯水池の周囲を山々に囲まれている。主ダムは貯水池南端の窪地に配置され、補助ダムは東、北、西、南西の4つの流路に配置されている。貯水条件は中程度で、総貯水容量は912万立方メートルである。

4. 水源の状況
揚水発電所は、従来の水力発電所とは異なり、上池と下池の間で清水の「盆地」を行き来させます。揚水時には、下池から上池に水を注ぎ込み、発電時には上池から下池に水を下ろします。そのため、揚水発電所の水源問題は、主に初期貯水量を満たすこと、つまりまず貯水池に水を貯め、日常運転中に蒸発や漏水によって減少した水量を補充することです。揚水容量は一般的に1,000万m3程度であり、水量に対する要求は高くありません。降雨量が多く河川網が密集している地域では、水源条件は揚水発電所の建設の制限条件にはなりません。しかし、西北などの比較的乾燥した地域では、水源条件が重要な制約要因となっています。揚水発電所を建設できる地形・地質条件を備えている場所でも、数十キロメートルにわたって貯水用の水源がない場合があります。

3、外部条件
移民と環境問題の本質は、公共資源の占有と補償という問題に対処することにあります。これは双方に利益をもたらし、双方に利益をもたらすプロセスです。

1. 建設のための土地収用と移住
揚水発電所建設のための土地収用範囲には、上・下池湛水区域と水力発電プロジェクト建設区域が含まれます。揚水発電所には2つの貯水池がありますが、貯水池は比較的小さく、一部は自然湖や既存の貯水池を利用しているため、建設のための土地収用範囲は従来の水力発電所よりもはるかに小さくなります。ほとんどの貯水池流域は掘削されているため、水力発電プロジェクトの建設区域には貯水池湛水区域が含まれることが多く、プロジェクト建設の土地収用範囲に占める水力発電プロジェクト建設区域の割合は、従来の水力発電所よりもはるかに大きくなります。
貯水池浸水区域には、主に貯水池の通常水位以下の浸水区域のほか、洪水背水区域および貯水池影響区域が含まれます。
水力発電プロジェクト建設区域は、主に水力発電プロジェクト建物とプロジェクト恒久管理区域から構成されます。ハブプロジェクトの建設区域は、各区画の用途に応じて仮設区域と恒久区域に区分されます。仮設区域は、使用後に元の用途に戻すことができます。
建設用地買収の範囲が確定した後の重要なフォローアップ作業は、建設用地買収の物理的指標の調査を実施し、「己を知り、他を知る」ことです。これは主に、建設用地買収の範囲内にある人口、土地、建物、構造物、文化財・史跡、鉱床などの量、質、所有権などの属性を調査することです。
意思決定においては、建設用地買収が永久基礎農地、一級公益林、重要な村鎮、主要な文化財や史跡、鉱床の規模や量など、重大な敏感要素を含むかどうかが主な懸念事項となる。

2. 生態環境保護
揚水発電所の建設は、「生態優先、グリーン開発」の原則を遵守する必要がある。
環境敏感地域を避けることは、プロジェクトの実現可能性にとって重要な前提条件です。環境敏感地域とは、法律に基づいて設立された各レベルの保護地域と、建設プロジェクトの環境影響に対して特に敏感な地域を指します。敷地を選定する際には、まず環境敏感地域を選別し、避けるべきです。主に、生態保護レッドライン、国立公園、自然保護区、景勝地、世界文化遺産と自然遺産、飲用水源保護区、森林公園、地質公園、湿地公園、水生遺伝資源保護区などが含まれます。さらに、敷地と土地空間、都市と農村の建設、「三線一単」などの関連計画との整合性と調和性を分析する必要もあります。
環境保護対策は、環境への影響を低減するための重要な対策です。プロジェクトが環境的に敏感な地域に該当しない場合、環境保護の観点からは基本的に実現可能ですが、プロジェクトの建設は水、ガス、音、生態環境に一定の影響を与えることは避けられません。そのため、生産廃水や生活排水の処理、生態学的流量の排出など、一連の的を絞った対策を講じ、悪影響を排除または緩和する必要があります。
景観整備は、揚水発電所の高品質な発展を実現する重要な手段です。揚水発電所は、一般的に生態環境が良好な山岳地帯や丘陵地帯に位置しています。プロジェクト完成後、2つの貯水池が形成されます。生態修復と景観整備を経て、景勝地や観光スポットに組み込むことで、発電所と環境の調和のとれた発展を実現します。「緑の水、緑の山は金山、銀山」という理念を実践しています。例えば、浙江長龍山揚水発電所は、江南天池天皇坪省観光地の核心景勝地に、曲江揚水発電所は藍克山・無錫江省観光地の第三級保護地区に指定されています。

4、エンジニアリング設計
揚水発電所のエンジニアリング設計には、主にプロジェクト規模、水力構造、建設組織設計、電気機械および金属構造などが含まれます。
1. プロジェクト規模
揚水発電所の工学規模には、主に、設置容量、連続全時間数、貯水池の主な特性水位などのパラメータが含まれます。
揚水発電所の設備容量と連続運転時間数の選定においては、需要と可能性の双方を考慮する必要があります。需要とは電力システムの需要を指し、発電所自体の建設条件も考慮する必要があります。一般的な方法は、揚水発電所における各電力システムの機能的位置付けと電力システムの連続運転時間数に対する要件を分析し、合理的に設備容量計画と連続運転時間を策定し、発電シミュレーションと総合的な技術・経済性の比較を通じて、設備容量と連続運転時間数を決定します。
実際には、設備容量とフル利用時間を最初に計画する簡単な方法は、まず水位差の範囲に応じてユニット容量を決定し、次に揚水発電の自然貯蔵エネルギーに応じて総設備容量とフル利用時間を決定することです。現在、水位差300m~500mの範囲では、定格容量30万キロワットのユニットの設計製造技術が成熟しており、安定した運転条件が良好で、エンジニアリングの実践経験が最も豊富です(このため、建設中のほとんどの揚水発電所の設備容量は、分散配置の要件を考慮して、一般的に30万キロワットの偶数であり、最終的に大多数が120万キロワットです)。ユニット容量が最初に選択された後、上部貯水池と下部貯水池の地形と地質条件、発電の損失水頭と揚水条件に基づいて、揚水発電所の自然エネルギー貯蔵を分析します。例えば、予備分析により、揚水発電所の上部貯水池と下部貯水池の平均水位差が約 450 メートルの場合、ユニット容量を 30 万キロワットに選定することが適切です。上部貯水池と下部貯水池の自然貯蔵エネルギーは約 660 万キロワット時であるため、4 ユニットを検討できます。つまり、総設備容量は 120 万キロワットです。電力システムの需要と合わせ、自然条件に基づいて貯水池をある程度拡張および掘削した後、総エネルギー貯蔵量は 720 万キロワット時に達し、連続フル発電時間は 6 時間になります。
貯水池の特性水位には、主に常用水位、死水位、洪水位が含まれます。通常、これらの貯水池の特性水位は、連続満水時間数と設備容量を選定した上で選定されます。

2. 水理構造物
目の前には川が流れ、後ろにはきらめく光。これが私たちの人生。戦い、走り続ける。
——水利建設者の歌
揚水発電所の水理構造物は、一般的に上部貯水池、下部貯水池、導水システム、地下発電所、変電所などから構成されます。上部貯水池と下部貯水池の設計における重要なポイントは、最小限の工事費で大きな貯水容量を確保することです。上部貯水池の多くは掘削と堰き止めを組み合わせた工法を採用しており、その多くは切羽ロックフィルダムです。揚水発電所の貯水池漏水は、地質条件に応じて、貯水池全体の遮水と貯水池周囲の遮水カーテン工法で解決できます。遮水材としては、アスファルトコンクリート面板、ジオメンブレン、クレイブランケットなどが挙げられます。
揚水発電所の模式図
揚水発電所の貯水池に全貯水池盆地遮水構造を採用する必要がある場合、ダム遮水フォームと貯水池盆地遮水フォームを一体的に検討し、異なる遮水構造間の接合処理を可能な限り回避または低減し、信頼性を向上させる必要があります。貯水池底の遮水には、高埋め戻しを有する全貯水池盆地遮水構造を採用する必要があります。貯水池底の遮水構造は、高埋め戻しによる大変形または不均一変形に対応できる構造でなければなりません。
揚水発電所は水頭が高く、水路構造が受ける圧力も大きくなります。水頭、周囲の岩盤の地質条件、二股管のサイズなどに応じて、鋼製ライニング、鉄筋コンクリート製ライニングなどの工法が採用されます。
なお、揚水発電所においては、発電所の治水安全を確保するため、洪水吐構造物等の整備も必要となるが、これについてはここでは詳述しない。

3. 施工組織設計
揚水発電所の建設組織設計の主な業務には、プロジェクト建設条件の検討、建設転用、資材調達計画、プロジェクト本体建設、建設輸送、建設プラント設備、全体建設レイアウト、全体建設スケジュール(工期)などが含まれます。
設計作業においては、駅敷地の地形や地質条件を十分に活用し、建設条件と工事設計計画を組み合わせ、土地の集約的かつ経済的な利用の原則に基づき、まずは工事施工計画、土工バランス、全体工事配置計画を策定し、耕作地の占有を最小限に抑え、プロジェクトコストを削減します。
建設大国として、中国の建設管理と施工レベルは世界的に高く評価されています。近年、中国の揚水発電は、グリーン建設、主要設備の研究開発と応用、スマート建設などにおいて多くの有益な探求を行ってきました。一部の建設技術は国際レベルに到達、あるいは向上しています。これは主に、ダム建設技術の成熟化、高圧二股管建設技術の新たな進歩、複雑な地質条件下での地下発電所空洞群掘削・支持技術の多数の成功事例、斜坑建設技術と設備の継続的な革新、機械化・スマート建設の目覚ましい成果、そしてトンネル建設におけるTBMの画期的な進歩に反映されています。

4. 電気機械および金属構造
揚水発電所では、垂直軸単段斜流可逆式貯水ユニットが一般的に使用されています。揚水タービンの水力開発において、中国は700m落差、40万キロワット/ユニットの容量の揚水タービンの設計・製造能力を有しており、また、100~700m落差、40万キロワット/ユニット以下の貯水ユニットの設計、製造、据付、試運転、生産までを数多く行っています。発電所の落差に関して言えば、建設中の吉林省敦化、広東省陽江、浙江省長龍山の揚水発電所の定格落差はいずれも650mを超えており、世界のトップクラスです。浙江省天台揚水発電所の認可定格落差は724mで、これは世界で最も高い定格落差の揚水発電所です。ユニット全体の設計と製造難易度は世界トップレベルです。発電モーターの開発において、中国で建設中および建設中の揚水発電所の大型発電モーターは、垂直軸、三相、全空冷、可逆同期モーターです。浙江長龍山揚水発電所には、定格回転数600r/min、定格容量350000kWのユニットが2台あります。広東陽江揚水発電所の一部ユニットは、定格回転数500r/min、定格容量400000kWですでに稼働しています。発電モーターの総合的な製造能力は世界最先端のレベルに達しています。また、電気機械および金属構造には、油圧機械、電気工学、制御および保護、金属構造などの分野も含まれますが、ここでは繰り返しません。
中国の揚水発電所の設備製造は、高水頭、大容量、高信頼性、広範囲、可変速、現地化の方向へ急速に発展している。

5、経済指標
揚水発電プロジェクトの建設条件と外部環境への影響は、プロジェクト設計スキームの決定後、最終的に主に1つの指標、すなわちプロジェクトの1キロワットあたりの静的投資額に反映されます。1キロワットあたりの静的投資額が低いほど、プロジェクトの経済性は向上します。
揚水発電所の建設条件には個体差が顕著であり、1キロワットあたりの静的投資額はプロジェクトの建設条件や設備容量と密接に関連している。2021年、中国は11の揚水発電所を承認し、平均静的投資額は1キロワットあたり5,367元であった。14のプロジェクトは予備的実行可能性調査を完了しており、平均静的投資額は1キロワットあたり5,425元である。
予備統計によると、2022年に予備作業中の大型揚水発電プロジェクトの1キロワットあたりの静的投資額は、概ね5,000元から7,000元/キロワットの範囲にある。地域によって地質条件が異なるため、揚水発電の1キロワットあたりの静的投資額の平均水準は地域によって大きく異なる。概して、中国南部、東部、中部の発電所の建設状況は比較的良好で、1キロワットあたりの静的投資額は比較的低い。一方、西北地域は、工学的地質条件が悪く、水源条件も悪いため、中国の他の地域と比較して単位コスト水準が比較的高い。
投資判断においては、プロジェクトの1キロワットあたりの静的投資額に着目する必要がありますが、単に1キロワットあたりの静的投資額の主役について語るだけでは不十分です。そうしないと、企業が盲目的に規模を拡大しようとする衝動に駆られる可能性があります。これは主に以下の側面に反映されます。
まず、計画段階で当初提案した設備容量を増やす。この状況を弁証法的に捉える必要がある。例えば、計画段階初期に計画された設備容量が120万kWで、ユニット構成が30万kWユニット4台であるプロジェクトを例に挙げてみよう。水頭範囲が適切であり、技術の進歩に伴い、35万kWの単機を選択する条件が整った場合、技術と経済性を総合的に比較検討した結果、予備的実行可能性調査段階において、140万kWを代表的な計画として推奨することができる。しかし、当初計画されていた30万KWユニット4基を、現在2基増設して30万KWユニット6基に増設すること、つまり発電所の設備容量を120万KWから180万KWに増加させることを検討している場合、この変更はプロジェクトの機能的方向性を変えたと一般的に考えられ、計画のコンプライアンス、電力システムのニーズ、プロジェクトの建設条件などの要素を総合的にさらに検討する必要があります。一般的に、ユニット数の増加は計画調整の範囲内に収まるはずです。
2つ目は、フル活用時間の短縮です。揚水発電を充電バンクに例えると、設置容量を出力電力として利用し、フル活用時間とは電力バンクを使用できる時間です。揚水発電所では、貯蔵エネルギーが同じであれば、フル活用時間と設置容量を総合的に比較できます。現在、電力系統のニーズに応じて、1日の調整済み揚水発電フル活用時間は6時間とされています。発電所の建設条件が良好であれば、低コストでユニットのフル活用時間を適切に増やすことが適切です。キロワットあたりの静的投資が同じであれば、フル活用時間が長い発電所は、システムでより大きな役割を果たすことができます。ただし、設置容量が大幅に増加し(120万kW→180万kW)、フル活用時間が短縮される(6時間→4時間)という考えがあります。この方法では、1キロワットあたりの静的投資は大幅に削減できますが、システムにとっては、利用時間が短く、システムの需要を満たすことができず、電力網における役割も大幅に低下します。


投稿日時: 2023年3月8日

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