Hidroakumuliacinė elektrinė yra plačiausiai naudojama ir brandžiausia didelio masto energijos kaupimo technologija, o įrengta elektrinės galia gali siekti gigavatų lygį. Šiuo metu tai yra labiausiai pasaulyje išvystyta hidroakumuliacinė elektrinė.
Hidroakumuliacinė elektrinė pasižymi brandžia ir stabilia technologija bei didele visapusiška nauda. Ji dažnai naudojama piko metu ir budėjimo režimu. Hidroakumuliacinė elektrinė yra plačiausiai naudojama ir brandžiausia didelio masto energijos kaupimo technologija, o jos įrengta galia gali siekti gigavatų lygį.
Remiantis nepilna Kinijos energetikos tyrimų asociacijos energijos kaupimo profesinio komiteto statistika, šiuo metu pasaulyje labiausiai išvystyta ir didžiausią įrengtą galią turinti hidroakumuliacinė hidroelektrinė yra hidroakumuliacinė. Iki 2019 m. pasaulinė energijos kaupimo galia pasiekė 180 mln. kW, o įrengtoji hidroakumuliacinių hidroelektrinių galia viršijo 170 mln. kW, tai sudaro 94 % viso pasaulinio energijos kaupimo.
Hidroakumuliacinė elektrinė naudoja energiją, susidarančią esant mažam elektros energijos sistemos apkrovimui, vandeniui pumpuoti į aukščiausią vietą kaupimui ir vandeniui išleisti elektros energijos gamybai didžiausios apkrovos metu. Kai apkrova maža, hidroakumuliacinė elektrinė yra naudotoja; esant didžiausiai apkrovai, ji yra elektrinė.
Hidroakumuliacinės hidroelektrinės blokas atlieka dvi pagrindines funkcijas: pumpavimą ir elektros energijos gamybą. Blokas veikia kaip hidraulinė turbina elektros energijos sistemos didžiausios apkrovos metu. Hidraulinės turbinos kreipiamosios mentės atidarymas reguliuojamas reguliatoriaus sistema, kad vandens potencialinė energija būtų paversta mechanine bloko sukimosi energija, o tada mechaninė energija per generatorių paverčiama elektros energija;
Kai elektros energijos sistemos apkrova maža, ji naudojama kaip vandens siurblys. Žemiausio taško elektros energija naudojama vandeniui pumpuoti iš apatinio rezervuaro į viršutinį. Automatinio reguliatoriaus sistemos reguliavimo dėka kreipiamosios mentės atidarymas automatiškai reguliuojamas pagal siurblio galvutę, o elektros energija paverčiama potencialia vandens energija kaupimui.
Hidroakumuliacinė elektrinė daugiausia atsakinga už elektros energijos sistemos piko mažinimą, dažnio moduliavimą, avarinį budėjimo režimą ir paleidimą po avarijos, o tai gali pagerinti ir subalansuoti elektros energijos sistemos apkrovą, pagerinti energijos tiekimo kokybę ir ekonominę elektros energijos sistemos naudą, taip pat yra ramstis, užtikrinantis saugų, ekonomišką ir stabilų elektros tinklo veikimą. Hidroakumuliacinė elektrinė saugiame elektros tinklo veikime vadinama „stabilizatoriumi“, „reguliatoriumi“ ir „balansuotoju“.
Pasaulyje vyrauja hidroakumuliacinių hidroelektrinių plėtros tendencijos: didelis slėgis, didelė talpa ir didelis greitis. Didelis vandens slėgis reiškia, kad įrenginys vystosi iki didesnio vandens slėgio. Didelė talpa reiškia, kad vieno įrenginio talpa didėja. Didelis greitis reiškia, kad įrenginys pasiekia didesnį specifinį greitį.
Struktūra ir charakteristikos
Pagrindiniai hidroakumuliacinės hidroelektrinės pastatai paprastai apima viršutinį rezervuarą, apatinį rezervuarą, vandens tiekimo sistemą, elektrinę ir kitus specialius pastatus. Palyginti su įprastomis hidroelektrinėmis, hidroakumuliacinių hidroelektrinių hidraulinės konstrukcijos turi šias pagrindines charakteristikas:
Yra du rezervuarai. Palyginti su įprastomis hidroelektrinėmis, kurių įrengtas pajėgumas yra toks pat, hidroakumuliacinių hidroelektrinių rezervuarų pajėgumas paprastai yra mažas.
Rezervuaro vandens lygis labai kinta – jis dažnai kyla ir krenta. Kad būtų galima atlikti elektros tinklo vandens lygio mažinimo ir slėnių užpildymo užduotį, hidroakumuliacinės hidroelektrinės rezervuaro vandens lygio dienos svyravimo diapazonas paprastai yra didelis, paprastai didesnis nei 10–20 m, o kai kuriose hidroelektrinėse jis siekia 30–40 m, o rezervuaro vandens lygio svyravimo greitis yra didelis, paprastai iki 5–8 m/h ar net 8–10 m/h.
Rezervuaro apsaugai nuo filtracijos keliami aukšti reikalavimai. Jei grynai hidroakumuliacinė hidroelektrinė praranda daug vandens dėl viršutinio rezervuaro nuotėkio, elektrinės elektros energijos gamyba sumažės. Todėl rezervuaro apsaugai nuo filtracijos keliami aukšti reikalavimai. Tuo pačiu metu, siekiant išvengti hidrogeologinių sąlygų blogėjimo projekto zonoje, filtracijos pažeidimų ir koncentruoto nuotėkio, kurį sukelia vandens filtracija, rezervuaro apsaugai taip pat keliami aukštesni reikalavimai.
Vandens slėgis yra didelis. Hidroakumuliacinės hidroelektrinės vandens slėgis paprastai yra didelis, dažniausiai 200–800 m. Dzixi hidroakumuliacinė hidroelektrinė, kurios bendra instaliuota galia siekia 1,8 mln. kW, yra pirmasis 650 metrų aukščio sekcijos projektas Kinijoje, o Dunhua hidroakumuliacinė hidroelektrinė, kurios bendra instaliuota galia siekia 1,4 mln. kW, yra pirmasis 700 metrų aukščio sekcijos projektas Kinijoje. Nuolat tobulėjant hidroakumuliacinių hidroelektrinių techniniam lygiui, didelio slėgio ir didelio pajėgumo hidroelektrinių skaičius Kinijoje vis didės.
Įrenginio įrengimo aukštis yra mažas. Siekiant įveikti plūdrumo ir filtracijos įtaką jėgainei, pastaraisiais metais didelės hidroakumuliacinės hidroelektrinės, pastatytos tiek šalyje, tiek užsienyje, dažniausiai naudoja požeminių jėgainių formą.
Įrašo laikas: 2022 m. balandžio 25 d.
