Сорғылы сақтау қоймалары ірі көлемді энергия сақтауда ең кең таралған және жетілген технология болып табылады, ал электр станцияларының орнатылған қуаты гигаваттқа жетуі мүмкін. Қазіргі уақытта әлемдегі ең жетілген және ең үлкен орнатылған энергия сақтау қоймасы - сорғылы гидроэлектростанциялар.
Сорғылы сақтау технологиясы жетілген және тұрақты, жоғары кешенді артықшылықтарға ие және көбінесе шыңдарды реттеу және резервтік көшіру үшін қолданылады. Сорғылы сақтау - ірі көлемді энергия сақтауда ең кең қолданылатын және жетілген технология, ал электр станцияларының орнатылған қуаты гигаваттқа жетуі мүмкін.
Қытай энергетикалық зерттеулер қауымдастығының энергия сақтау кәсіби комитетінің толық емес статистикасына сәйкес, сорғымен жұмыс істейтін су электр станциясы қазіргі уақытта әлемдегі ең жетілген және ең ірі орнатылған энергия сақтау орны болып табылады. 2019 жылғы жағдай бойынша, әлемдегі жұмыс істейтін энергия сақтау қуаты 180 миллион киловаттқа жетті, ал сорғымен жұмыс істейтін энергия сақтау қуаты 170 миллион киловатттан асты, бұл әлемдегі жалпы энергия сақтау қуатының 94%-ын құрайды.
Сорғылы электр станциялары электр жүйесінің төмен жүктеме кезеңінде өндірілген электр энергиясын суды сақтау үшін жоғары орынға айдау және жүктеменің шыңы кезеңінде электр энергиясын өндіру үшін суды босату үшін пайдаланады. Жүктеме аз болған кезде, сорғылы электр станциясы пайдаланушы болып табылады; жүктеменің шыңы кезінде, ол электр станциясы болып табылады.
Сорғымен жұмыс істейтін сақтау блогының екі негізгі функциясы бар: суды айдау және электр энергиясын өндіру. Қуат жүйесінің жүктемесі ең жоғары болған кезде блок су турбинасы ретінде жұмыс істейді. Су турбинасының бағыттаушы қалағының тесігі басқару жүйесі арқылы реттеледі, ал судың потенциалдық энергиясы блоктың айналуының механикалық энергиясына айналады, содан кейін механикалық энергия генератор арқылы электр энергиясына айналады;
Қуат жүйесінің жүктемесі төмен болған кезде, су сорғысы суды төменгі резервуардан жоғарғы резервуарға айдау үшін қолданылады. Басқарушы жүйені автоматты түрде реттеу арқылы бағыттаушы қалақшаның саңылауы сорғының көтеру күшіне сәйкес автоматты түрде реттеледі, ал электр энергиясы судың потенциалдық энергиясына түрлендіріліп, сақталады.
Сорғылы электр станциялары негізінен шыңдарды реттеуге, жиілікті реттеуге, апаттық резервтік көшірме жасауға және электр жүйесінің өшірілген кезде іске қосылуына жауап береді, бұл электр жүйесінің жүктемесін жақсартып, теңестіруге, электрмен жабдықтау сапасын және электр жүйесінің экономикалық пайдасын жақсартуға мүмкіндік береді және электр желісінің қауіпсіз, үнемді және тұрақты жұмысын қамтамасыз етудің негізі болып табылады. Сорғылы электр станциялары электр желілерін қауіпсіз пайдалануда «тұрақтандырғыштар», «реттегіштер» және «теңгергіштер» деп аталады.
Әлемдегі сорғымен жұмыс істейтін сақтау станцияларының даму үрдісі жоғары қысым, үлкен сыйымдылық және жоғары жылдамдық болып табылады. Жоғары қысым қондырғының жоғары қысымға дейін дамитынын білдіреді, үлкен сыйымдылық бір қондырғының сыйымдылығының үздіксіз артып келе жатқанын білдіреді, ал жоғары жылдамдық қондырғының жоғары меншікті жылдамдықты қабылдайтынын білдіреді.
Электр станциясының құрылымы және сипаттамалары
Сорғылы электр станциясының негізгі ғимараттарына әдетте: жоғарғы су қоймасы, төменгі су қоймасы, су беру жүйесі, шеберхана және басқа да арнайы ғимараттар кіреді. Дәстүрлі су электр станцияларымен салыстырғанда, сорғылы электр станцияларының гидравликалық құрылымдары келесі негізгі сипаттамаларға ие:
Жоғарғы және төменгі су қоймалары бар. Орнатылған қуаты бірдей дәстүрлі су электр станцияларымен салыстырғанда, сорғымен жұмыс істейтін электр станцияларының су қоймасының сыйымдылығы әдетте салыстырмалы түрде аз.
Су қоймасының су деңгейі қатты ауытқып, жиі көтеріліп, төмендейді. Электр желісіндегі ең жоғары деңгейдегі суды қыру және аңғарларды толтыру міндетін орындау үшін сорғымен жабдықталған электр станциясының су қоймасының су деңгейінің тәуліктік ауытқуы әдетте салыстырмалы түрде үлкен, әдетте 10-20 метрден асады, ал кейбір электр станциялары 30-40 метрге жетеді, ал су қоймасының су деңгейінің өзгеру жылдамдығы салыстырмалы түрде жылдам, әдетте 5 ~ 8 м/сағ, тіпті 8 ~ 10 м/сағ дейін жетеді.
Су қоймасының ағып кетуіне жол бермеу талаптары жоғары. Егер таза сорғымен жұмыс істейтін электр станциясы жоғарғы су қоймасының ағып кетуіне байланысты көп мөлшерде су шығынын тудырса, электр станциясының электр қуатын өндіруі азаяды. Сонымен қатар, жоба аймағындағы гидрогеологиялық жағдайлардың нашарлауынан судың ағып кетуіне жол бермеу үшін, нәтижесінде ағып кетудің бұзылуына және шоғырланған ағып кетуге жол бермеу үшін, су қоймасының ағып кетуіне жол бермеуге де жоғары талаптар қойылады.
Су деңгейі жоғары. Сорғымен толтырылған электр станциясының биіктігі әдетте жоғары, көбінесе 200-800 метр. Жалпы орнатылған қуаты 1,8 миллион киловатт болатын Цзиси сорғымен толтырылған электр станциясы - менің елімдегі алғашқы 650 метрлік бас бөлігі жобасы, ал жалпы орнатылған қуаты 1,4 миллион киловатт болатын Дуньхуа сорғымен толтырылған электр станциясы - менің елімдегі алғашқы 700 метрлік бас бөлігі жобасы. Сорғымен толтырылған электр станциясы технологиясының үздіксіз дамуымен менің елімдегі жоғары қысымды, үлкен қуатты электр станцияларының саны артады.
Құрылғы төмен биіктікте орнатылған. Электр станциясына қалқымалылық пен ағып кетудің әсерін жеңу үшін соңғы жылдары елімізде және шетелде салынған ірі көлемді сорғы-сақтау электр станциялары негізінен жер асты электр станциялары түрінде қолданылады.
Әлемдегі ең алғашқы сорғымен жұмыс істейтін электр станциясы - 1882 жылы Швейцарияның Цюрих қаласында салынған Netra сорғымен жұмыс істейтін электр станциясы. Қытайда сорғымен жұмыс істейтін электр станцияларының құрылысы салыстырмалы түрде кеш басталды. Алғашқы қиғаш ағынды қайтымды қондырғы 1968 жылы Ганнань су қоймасында орнатылды. Кейінірек, отандық энергетика саласының қарқынды дамуымен ядролық және жылу энергиясының орнатылған қуаты тез өсті, бұл энергетикалық жүйені тиісті сорғымен жұмыс істейтін электр станцияларымен жабдықтауды қажет етті.
1980 жылдардан бастап Қытай ірі көлемді сорғымен қоректенетін электр станцияларын қарқынды түрде сала бастады. Соңғы жылдары менің елімнің экономикасы мен энергетика саласының қарқынды дамуымен менің елім ірі көлемді сорғымен қоректенетін электр станцияларының жабдықтарын автономиялауда жемісті ғылыми және технологиялық жетістіктерге қол жеткізді.
2020 жылдың соңына қарай менің елімнің сорғымен сақталатын электр қуатын өндірудің белгіленген қуаты 31,49 миллион киловатт-сағ құрады, бұл алдыңғы жылмен салыстырғанда 4,0%-ға өскен. 2020 жылы ұлттық сорғымен сақталатын электр қуатын өндіру қуаты 33,5 миллиард кВт/сағ құрады, бұл алдыңғы жылмен салыстырғанда 5,0%-ға өскен; елдің жаңадан қосылған сорғымен сақталатын электр қуатын өндіру қуаты 1,2 миллион кВт/сағ құрады. Менің елімнің өндірістегі және құрылыстағы сорғымен сақталатын электр станциялары әлемде бірінші орында.
Қытайдың Мемлекеттік электр желісі корпорациясы сорғымен қоректенетін электр станцияларын дамытуға әрқашан үлкен мән беріп келеді. Қазіргі уақытта Мемлекеттік электр желісінде 22 сорғымен қоректенетін электр станциясы жұмыс істейді және 30 сорғымен қоректенетін электр станциясы салынып жатыр.
2016 жылы Шыңжаңның Чжэньань, Шэньси, Джурун, Цзянсу, Цинюань, Ляонин, Сямэнь, Фуцзянь және Фукан қалаларында бес сорғылық электр станциясының құрылысы басталды;
2017 жылы Хэбэйдің И уезінде, Ішкі Моңғолияның Жируй, Чжэцзянның Нинхай, Чжэцзянның Цзиньюнь, Хэнаньның Луонин және Хунаньдің Пиңцзян қалаларында алты сорғылық электр станциясының құрылысы басталды;
2019 жылы Хэбэйдегі Фунинг, Цзилиньдегі Цзяохэ, Чжэцзяндағы Цюцзян, Шаньдундағы Вэйфаң және Шыңжаңдағы Хами қалаларында бес сорғылық электр станциясының құрылысы басталды;
2020 жылы Шанси Юаньцю, Шаньси Хуньюань, Чжэцзян Паньань және Шаньдун Тайань қалаларында төрт сорғылық электр станциясының құрылысы басталады.
менің елімдегі толықтай автономды қондырғы жабдықтары бар алғашқы сорғылы қойма электр станциясы. 2011 жылдың қазан айында электр станциясы сәтті аяқталды, бұл менің елімнің сорғылы қойма жабдықтарын әзірлеудің негізгі технологиясын сәтті игергенін көрсетеді.
2013 жылдың сәуірінде Фуцзянь Сянью сорғы электр станциясы электр қуатын өндіру үшін ресми түрде іске қосылды; 2016 жылдың сәуірінде қуаты 375 000 киловатт болатын Чжэцзян Сяньцзу сорғы электр станциясы электр желісіне сәтті қосылды. Менің елімдегі ірі көлемді сорғы электр станцияларының автономды жабдықтары танымал болып, үздіксіз қолданылып келеді.
менің елімдегі алғашқы 700 метрлік сорғымен жабдықталған электр станциясы. Жалпы орнатылған қуаты 1,4 миллион киловатт. 2021 жылдың 4 маусымында электр энергиясын өндіру үшін 1-блок іске қосылды.
Қазіргі уақытта әлемдегі ең үлкен орнатылған қуаттылығы бар сорғы-сақтаушы электр станциясының құрылысы жүргізілуде. Жалпы орнатылған қуаты 3,6 миллион киловатт.
Сорғылы сақтау құрылғысы негізгі, кешенді және жалпы сипаттамаларға ие. Ол жаңа қуат жүйесінің көзін, желісін, жүктемені және сақтау байланыстарын реттеу қызметтеріне қатыса алады, ал кешенді артықшылықтары анағұрлым маңызды. Ол қуат жүйесінің қауіпсіз қуат көзін тұрақтандырғышқа, таза, төмен көміртекті теңгерімге және жоғары тиімділікке ие. Жұмыс істейтін реттегіштің маңызды функциясы.
Біріншісі - жаңа энергияның жоғары үлесінің енуі кезінде энергетикалық жүйенің сенімді резервтік қуатының жетіспеушілігімен тиімді күресу. Қос қуаттылық шыңын реттеудің артықшылығымен біз энергетикалық жүйенің үлкен қуаттылық шыңын реттеу қуатын жақсарта аламыз және жаңа энергияның тұрақсыздығынан және шыңнан туындаған шың жүктемесінен туындаған шың жүктемесімен қамтамасыз ету мәселесін жеңілдете аламыз. Осы кезеңде жаңа энергияны кең көлемде дамытудан туындаған тұтыну қиындықтары жаңа энергияны тұтынуды жақсырақ ынталандыра алады.
Екіншісі - жаңа энергияның шығыс сипаттамалары мен жүктеме сұранысы арасындағы сәйкессіздікті тиімді шешу, жылдам жауап берудің икемді реттеу мүмкіндігіне сүйене отырып, жаңа энергияның кездейсоқтығы мен құбылмалылығына жақсы бейімделу және «ауа райына байланысты» жаңа энергия тудыратын икемді реттеу сұранысын қанағаттандыру.
Үшіншісі - жоғары пропорционалды жаңа энергия жүйесінің инерция моментінің жеткіліксіздігімен тиімді күресу. Синхронды генератордың жоғары инерция моментінің артықшылығымен жүйенің кедергілерге қарсы қабілетін тиімді түрде арттырып, жүйенің жиілік тұрақтылығын сақтай алады.
Төртіншіден, жаңа қуат жүйесіне «қос жоғары» түрінің қауіпсіздікке тигізетін ықтимал әсерін тиімді шешу, төтенше резервтік функцияны қабылдау және кенеттен реттеу қажеттіліктеріне кез келген уақытта жылдам іске қосу-тоқтату және қуатты жылдам арттыру мүмкіндіктерімен жауап беру. Сонымен қатар, үзіліссіз жүктеме ретінде ол сорғы қондырғысының номиналды жүктемесін миллисекундтық жауаппен қауіпсіз түрде алып тастай алады және жүйенің қауіпсіз және тұрақты жұмысын жақсарта алады.
Бесіншіден, ауқымды жаңа энергетикалық желіге қосылудан туындайтын жоғары түзету шығындарын тиімді шешу. Жылу энергиясымен біріктірілген тиімді пайдалану әдістері арқылы көміртегі шығарындыларын азайту және тиімділікті арттыру, жел мен жарықтан бас тартуды азайту, қуатты бөлуді ынталандыру және бүкіл жүйенің жалпы үнемділігі мен таза жұмысын жақсарту.
Инфрақұрылым ресурстарын оңтайландыру мен біріктіруді күшейту, салынып жатқан 30 жобаның қауіпсіздігін, сапасын және барысын басқаруды үйлестіру, механикаландырылған құрылысты, ақылды басқаруды және стандартталған құрылысты қарқынды түрде ілгерілету, құрылыс мерзімін оңтайландыру және «14-бесжылдық» кезеңінде сорғымен толтырылған қойма сыйымдылығын 20 миллион киловатттан, ал 2030 жылға қарай орнатылған қуаттылықты 70 миллион киловатттан асыруды қамтамасыз ету.
Екіншісі - үнемді басқару бойынша қарқынды жұмыс істеу. «Қос көміртекті» мақсатқа және компанияның стратегиясын жүзеге асыруға бағытталған жоспарлау басшылығын күшейту, сорғымен сақтаудың «14-ші бесжылдық» даму жоспарын жоғары сапалы дайындау. Жобаның алдын ала жұмыс процедураларын ғылыми тұрғыдан оңтайландыру және жобаның техникалық-экономикалық негіздемесін және бекітуін реттелген түрде алға жылжыту. Қауіпсіздікке, сапаға, құрылыс мерзіміне және құнына назар аудара отырып, құрылыс жұмыстарының ақылды басқаруы мен бақылауын, механикаландырылған құрылысын және инженерлік құрылыстың жасыл құрылысын белсенді түрде ілгерілету, салынып жатқан жобалардың мүмкіндігінше тезірек пайда табуын қамтамасыз ету.
Жабдықтардың өмірлік циклін басқаруды тереңдету, қондырғылардың электр желісі қызметін зерттеуді тереңдету, қондырғылардың жұмыс істеу стратегиясын оңтайландыру және электр желісінің қауіпсіз және тұрақты жұмыс істеуіне толық қызмет ету. Көп өлшемді ұқыпты басқаруды тереңдету, заманауи ақылды жабдықтау тізбегін құруды жеделдету, материалдарды басқару жүйесін жетілдіру, капиталды, ресурстарды, технологияны, деректерді және басқа да өндіріс факторларын ғылыми тұрғыдан бөлу, сапаны және тиімділікті қарқынды түрде арттыру, басқару тиімділігі мен жұмыс тиімділігін жан-жақты арттыру.
Үшіншісі - технологиялық инновацияларда серпілістерге ұмтылу. Ғылыми-техникалық инновацияларға арналған «Жаңа секіріс іс-қимыл жоспарын» тереңдетіп енгізу, ғылыми зерттеулерге инвестицияларды арттыру және тәуелсіз инновациялардың мүмкіндіктерін жақсарту. Айнымалы жылдамдықты блоктар технологиясын қолдануды арттыру, 400 мегаваттық үлкен сыйымдылықтағы блоктардың технологиялық зерттеулері мен әзірлемелерін күшейту, сорғы-турбина модельдік зертханалары мен модельдеу зертханаларының құрылысын жеделдету және тәуелсіз ғылыми-технологиялық инновациялық платформа құруға барлық күш-жігерді салу.
Ғылыми зерттеулердің орналасуы мен ресурстарды бөлуді оңтайландыру, сорғымен сақтаудың негізгі технологиясы бойынша зерттеулерді күшейту және «тұрып қалу» техникалық мәселесін шешуге тырысу. «Үлкен бұлттық IoT ақылды тізбегі» сияқты жаңа технологияларды қолдану бойынша зерттеулерді тереңдету, цифрлық интеллектуалды электр станцияларын салуды кешенді түрде енгізу және кәсіпорындардың цифрлық трансформациясын жеделдету.
Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 7 наурыз
