Turiu draugą, kuris yra pačiame jėgų žydėjime ir yra labai sveikas. Nors jau daug dienų iš tavęs negirdėjau, tikiuosi, kad viskas bus gerai. Šiandien atsitiktinai jį sutikau, bet jis atrodė labai išsekęs. Negalėjau dėl jo nesijaudinti. Nuėjau pasiteirauti apie detales.
Jis atsiduso ir lėtai tarė: „Neseniai įsimylėjau merginą.“ Galima sakyti, kad „gražios šypsenos ir gražios akys“ suvirpina mano širdies stygas. Tačiau tėvai namuose vis dar klasėje ir abejoja, todėl jie ilgą laiką nebuvo įdarbinti. „Mano diržas platėja ir aš dėl to nesigailėsiu, o dėl Irako būsiu sulysęs“, todėl šiandien jaučiuosi taip. Visada žinau, kad turite daug žinių. Dabar, kai jums lemta šiandien susitikti, norėčiau paprašyti jūsų padėti personalui. Jei likimą lėmė gamta, kadangi buvo įvykdyti Šeši ritualai, dvi pavardės susituoks ir sudarys sutartį vienuose namuose. Geri santykiai niekada nenutrūks, sutapdami su tuo pačiu vardu. Su baltagalvio pažadu parašykite Hongjianui, kad raudonų lapų sąjunga būtų užfiksuota mandarinų medyje. Jei yra kokių nors nesutarimų, taip pat turėtume „išspręsti skundą ir paleisti mazgą, jau nekalbant apie nekęsti vienas kito; vienas atsisveikina, o kitas atleidžia, ir kiekvienas yra laimingas“. Beje, ši mergina turi dvigubą vardą – vandens pumpavimą ir dvigubą vardą – energijos kaupimą.
Išklausęs tai, visai nesupykstu. Akivaizdu, kad jūsų vadovas paprašė įvertinti, ar hidroakumuliacinė elektrinė turi investicinę vertę, bet jūs sakėte, kad tai labai nauja ir rafinuota. „Gerą santuoką sukuria gamta, o gerą porą – gamta“. Negaliu nieko pasakyti apie jausmus. Tačiau kalbant apie hidroakumuliacines elektrines, ką tik paklausiau vyresniojo pareigūno apie „penkių dimensijų integracijos“ vertinimo sistemą, įvertinus daugiau nei 100 hidroakumuliacinių projektų statybos praktiką. Tai geografinė padėtis, statybos sąlygos, išorinės sąlygos, inžinerinis projektas ir ekonominiai rodikliai. Jei norite, tiesiog paklausykite manęs.
1. Geografinė padėtis
Nekilnojamojo turto sektoriuje yra senas posakis, kad „vieta, vieta, vieta“ yra „vieta, vieta arba vieta“. Šis garsus Volstrito posakis plačiai paplito po to, kai jį citavo Li Ka-shingas.
Išsamiai vertinant hidroakumuliacinius projektus, geografinė padėtis taip pat yra svarbiausia. Hidraulinės energijos kaupimo sistemos funkcinė orientacija daugiausia skirta elektros tinklui arba didelių naujų energijos bazių plėtrai. Todėl hidroakumuliacinės elektrinės geografinė padėtis daugiausia susideda iš dviejų taškų: vienas yra arti apkrovos centro, o kitas – arti naujos energijos bazės.
Šiuo metu dauguma Kinijoje pastatytų arba statomų hidroakumuliacinių elektrinių yra tinklo, kuriame jos yra, apkrovos centre. Pavyzdžiui, Guangdžou hidroakumuliacinė elektrinė (2,4 mln. kilovatų) yra už 90 kilometrų nuo Guangdžou, Mingų kapų hidroakumuliacinė elektrinė (0,8 mln. kilovatų) – už 40 kilometrų nuo Pekino, Tianhuangpingo hidroakumuliacinė elektrinė (1,8 mln. kilovatų) – už 57 kilometrų nuo Hangdžou, o Šendženo hidroakumuliacinė elektrinė (1,2 mln. kilovatų) yra Šendženo miesto teritorijoje.
Be to, siekiant patenkinti spartaus naujų energijos šaltinių vystymosi poreikius, integruotą vandens ir kraštovaizdžio plėtrą bei naujos energijos bazės plėtrą dykumoje ir Gobio dykumoje, šalia naujos energijos bazės taip pat galima planuoti naują hidroakumuliacinių elektrinių partiją. Pavyzdžiui, šiuo metu Sindziange, Gansu, Šaansi, Vidinėje Mongolijoje, Šansi ir kitose vietose planuojamos hidroakumuliacinės elektrinės, be vietinio elektros tinklo poreikių tenkinimo, daugiausia skirtos naujoms energijos bazės paslaugoms.
Taigi, pirmiausia atliekant išsamų hidroakumuliacinės elektrinės vertinimą, reikia išsiaiškinti, kur ji pirmiausia atsirado. Apskritai hidroakumuliacinė elektrinė turėtų laikytis decentralizuoto paskirstymo principo, daugiausia dėmesio skiriant paskirstymui netoli tinklo apkrovos centro ir naujos energijos koncentracijos zonos. Be to, vietovėse, kuriose nėra hidroakumuliacinių elektrinių, pirmenybė taip pat turėtų būti teikiama esant geroms išteklių sąlygoms.
2. Statybos sąlygos
1. Topografinės sąlygos
Topografinių sąlygų analizė daugiausia apima vandens slėgį, atstumo ir aukščio santykį bei viršutinio ir apatinio rezervuarų natūralų efektyvų kaupimo pajėgumą. Hidrauliniuose akumuliatoriuose sukaupta energija iš esmės yra vandens gravitacinė potencialinė energija, lygi aukščio skirtumo ir vandens rezervuare gravitacijos sandaugai. Taigi, norint sukaupti tą pačią energiją, reikia padidinti aukščio skirtumą tarp viršutinio ir apatinio rezervuarų arba padidinti reguliuojamą viršutinio ir apatinio hidroakumuliacinių rezervuarų kaupimo pajėgumą.
Jei sąlygos yra įvykdytos, tinkamesnis didesnis aukščio skirtumas tarp viršutinio ir apatinio rezervuarų, nes tai gali sumažinti viršutinio ir apatinio rezervuarų dydį, taip pat įrenginio ir elektromechaninės įrangos dydį ir sumažinti projekto investicijas. Tačiau, atsižvelgiant į dabartinį hidroakumuliacinių įrenginių gamybos lygį, per didelis aukščio skirtumas taip pat apsunkins įrenginių gamybą, todėl kuo didesnis, tuo geriau. Remiantis inžinerijos patirtimi, bendras kritimas yra nuo 400 iki 700 m. Pavyzdžiui, Ming Tombs hidroakumuliacinės elektrinės nominalus slėgis yra 430 m; Xianju hidroakumuliacinės elektrinės nominalus slėgis yra 447 m; Tianchi hidroakumuliacinės elektrinės nominalus slėgis yra 510 m; Tianhuangping hidroakumuliacinės elektrinės nominalus slėgis yra 526 m; Xilongchi hidroakumuliacinės elektrinės nominalus slėgis yra 640 m; Dunhua hidroakumuliacinės elektrinės nominalus slėgis yra 655 m. Šiuo metu didžiausią panaudojimo slėgį turi Čanglongšano hidroakumuliacinė elektrinė, pastatyta Kinijoje – 710 m; didžiausią panaudojimo slėgį iš statomų hidroakumuliacinių elektrinių turi Tiantajaus hidroakumuliacinė elektrinė, kurios nominalus slėgis siekia 724 m.
Erdvės ir gylio santykis yra horizontalaus atstumo ir aukščio skirtumo tarp viršutinio ir apatinio rezervuarų santykis. Apskritai, tinkama jį pasirinkti mažesnį, nes tai gali sumažinti vandens transportavimo sistemos inžinerinį kiekį ir sutaupyti inžinerines investicijas. Tačiau, remiantis inžinerine patirtimi, per mažas atstumo ir aukščio santykis gali lengvai sukelti problemų, tokių kaip inžinerinis išdėstymas ir aukšti bei statūs šlaitai, todėl paprastai tinkama, kad atstumo ir aukščio santykis būtų nuo 2 iki 10. Pavyzdžiui, Čanglongšano hidroakumuliacinės stoties atstumo ir aukščio santykis yra 3,1; Huižou hidroakumuliacinės stoties atstumo ir aukščio santykis yra 8,3.
Kai viršutinio ir apatinio rezervuaro baseinų reljefas yra santykinai atviras, energijos kaupimo poreikis gali susidaryti nedideliame rezervuaro baseino plote. Priešingu atveju būtina išplėsti rezervuaro baseino plotą arba koreguoti rezervuaro talpą plečiant ir iškasant, taip pat padidinti žemės užimamą žemę ir inžinerinį kiekį. Hidraulinėms elektrinėms, kurių įrengta galia yra 1,2 mln. kilovatų ir pilnas panaudojimo laikas yra 6 valandos, energijos gamybos reguliavimui reikalingas atitinkamai apie 8 mln. m3, 7 mln. m3 ir 6 mln. m3 kaupimo pajėgumas, kai vandens slėgis yra 400 m, 500 m ir 600 m. Remiantis tuo, taip pat būtina atsižvelgti į negyvąją kaupimo talpą, vandens nuostolių rezervinę kaupimo talpą ir kitus veiksnius, kad būtų galima galutinai nustatyti bendrą rezervuaro kaupimo talpą. Norint patenkinti rezervuaro talpos reikalavimus, jis turi būti suformuotas užtvenkiant arba plečiant iškasas rezervuare kartu su natūraliu reljefu.
Be to, viršutinio rezervuaro baseino plotas paprastai yra mažas, o projekto potvynių kontrolę galima išspręsti atitinkamai padidinus užtvankos aukštį. Todėl siauras slėnis viršutinio rezervuaro baseino ištekėjimo vietoje yra ideali vieta užtvankos statybai, o tai gali žymiai sumažinti užtvankos užpildymo kiekį.
2. Geologinės sąlygos
Tik žali kalnai yra tarsi sienos, kai jie rodo į Šešias dinastijas.
——Juanas Sadura
Geologinės sąlygos daugiausia apima regioninį struktūrinį stabilumą, viršutinių ir apatinių rezervuarų bei jų sandūrų inžinerines geologines sąlygas, vandens perdavimo ir elektros energijos gamybos sistemos inžinerines geologines sąlygas ir natūralias statybines medžiagas.
Hidraulinės elektrinės atraminės ir išleidimo konstrukcijos turėtų būti be aktyvių lūžių, o rezervuaro zonoje neturėtų būti didelių nuošliaužų, įgriuvų, nuolaužų srautų ir kitų neigiamų geologinių reiškinių. Požeminėse elektrinės ertmėse neturėtų būti silpnų ar suskilusių uolienų masių. Kai šių sąlygų neįmanoma išvengti inžineriniu išplanavimu, geologinės sąlygos apribos hidroakumuliacinės elektrinės statybą.
Net jei hidroakumuliacinė elektrinė išvengia minėtų apribojimų, geologinės sąlygos taip pat labai veikia projekto kainą. Apskritai, kuo retesnis žemės drebėjimas projekto zonoje ir kuo kietesnė uoliena, tuo labiau palanku mažinti hidroakumuliacinių elektrinių statybos kainą.
Atsižvelgiant į pastatų charakteristikas ir hidroakumuliacinės elektrinės eksploatavimo charakteristikas, pagrindines inžinerines geologines problemas galima apibendrinti taip:
(1) Palyginti su įprastinėmis elektrinėmis, hidroakumuliacinėse elektrinėse yra daugiau erdvės palyginti ir pasirinkti elektrinės bei rezervuaro vietas. Vietovės, kuriose geologinės sąlygos yra prastos arba inžinerinis apdorojimas sudėtingas, gali būti atrinktos atliekant geologinius darbus elektrinės vietos tyrimo ir elektrinės planavimo etape. Šiame etape ypač svarbus geologinių tyrimų vaidmuo.
Tačiau pasaulio stebuklai ir stebuklai dažnai slypi pavojuje ir atstume, o tai, kas yra rečiausia žmonių, todėl neįmanoma pasiekti niekam, turinčiam valios.
—-Song dinastija, Wang Anshi
Šitai hidroakumuliacinės elektrinės viršutinės užtvankos aikštelės tyrimas Anhui provincijoje
(2) Yra daug požeminių inžinerinių urvų, ilgų aukšto slėgio tunelių sekcijų, didelis vidinis vandens slėgis, gilus užkasimas ir didelis mastelis. Būtina visapusiškai įrodyti aplinkinių uolienų stabilumą ir nustatyti kasimo metodą, atramos ir pamušalo tipą, tunelio aplink uolienas apimtį ir gylį.
(3) Hidraulinio rezervuaro talpa paprastai yra maža, o eksploatavimo metu siurbimo išlaidos yra didelės, todėl viršutinio rezervuaro nuotėkio kiekį reikia griežtai kontroliuoti. Viršutinis rezervuaras dažniausiai yra kalno viršūnėje, o aplink jį paprastai yra žemi gretimi slėniai. Nemažai stočių parenkama vietovėse, kuriose yra neigiamų karstinių reljefo formų, siekiant pasinaudoti palankiu reljefu. Rezervuaro gretimų slėnių nuotėkio ir karstinio nuotėkio problemos yra gana dažnos, į kurias reikia atkreipti dėmesį, o statybos kokybė turėtų būti gerai kontroliuojama.
(4) Hidraulinės elektrinės rezervuaro baseino užtvankai užpildyti naudojamų medžiagų pasiskirstymas yra pagrindinis veiksnys, lemiantis medžiagų šaltinio panaudojimo rodiklį. Kai rezervuaro baseino iškastoje zonoje virš negyvo vandens lygio naudojamų medžiagų atsargos vos tenkina užtvankos užpildymo reikalavimus ir nėra paviršinio išardymo medžiagos, pasiekiama ideali medžiagų šaltinio iškastos ir užpildymo balanso būsena. Kai paviršinio išardymo medžiagos storas, išardymo medžiagos naudojimo užtvankai problemą galima išspręsti padalijant užtvankos medžiagą. Todėl labai svarbu sukurti gana tikslų viršutinio ir apatinio rezervuarų geologinį modelį, taikant veiksmingas žvalgymo priemones rezervuaro baseino iškastos ir užpildymo balanso projektavimui.
(5) Rezervuaro eksploatavimo metu vandens lygis dažnai ir smarkiai pakyla ir nukrenta, o hidroakumuliacinės elektrinės veikimo režimas daro didelę įtaką rezervuaro kranto šlaito stabilumui, todėl rezervuaro kranto šlaito geologinėms sąlygoms keliami didesni reikalavimai. Kai stabilumo saugos koeficiento reikalavimai neįvykdomi, būtina sumažinti iškasų šlaito santykį arba padidinti atramos stiprumą, todėl padidėja inžinerinės išlaidos.
(6) Viso hidroakumuliacinės elektrinės apsaugos nuo filtracijos rezervuaro baseino pamatams keliami aukšti deformacijos, drenažo ir vienodumo reikalavimai, ypač viso apsaugos nuo filtracijos rezervuaro baseino pamatams karstinėse zonose, karstinės įgriūties rezervuaro dugne, netolygios pamato deformacijos, atvirkštinio karstinio vandens iškėlimo, neigiamo karstinio slėgio, karstinės įdubos perdengimo įgriuvimo ir kitų problemų atveju.
(7) Dėl didelio hidroakumuliacinės elektrinės aukščio skirtumo grįžtamajam blokui keliami didesni reikalavimai turbiną pernešančių nuosėdų kiekio kontrolei. Būtina atkreipti dėmesį į griovio kietojo šaltinio, esančio šlaito galiniame krašte ties įtekėjimu ir ištekėjimu, apsaugą ir drenažo valymą bei potvynio sezono nuosėdų saugojimą.
(8) Hidraulinės elektrinės nesudarys aukštų užtvankų ir didelių rezervuarų. Daugelio viršutinių ir apatinių rezervuarų užtvankų aukštis ir rankomis iškasti šlaitai neviršija 150 m. Užtvankų pamatų ir didelių šlaitų inžinerinės geologinės problemos yra lengviau sprendžiamos nei įprastinių elektrinių aukštų užtvankų ir didelių rezervuarų atveju.
3. Sandėlio formavimo sąlygos
Viršutinio ir apatinio rezervuarų reljefo sąlygos turėtų būti tinkamos užtvenkimui. Apskritai, remiantis 1,2 milijono kilovatų įrengta galia ir 6 valandų pilnos energijos gamybos naudojimo valandomis, numatomas maždaug 400–500 m panaudojimo slėgis, t. y. reguliuojamas viršutinio ir apatinio hidroakumuliacinių vandens rezervuarų kaupimo pajėgumas yra apie 6 milijonus–8 milijonus m3. Kai kurios hidroakumuliacinės elektrinės natūraliai turi „pilvą“. Rezervuaro talpą lengva suformuoti užtvenkiant. Tokiu atveju jį galima užtvenkti. Tačiau kai kurios hidroakumuliacinės elektrinės turi mažą natūralią kaupimo talpą ir jas reikia iškasti, kad būtų suformuoti kaupimo pajėgumai. Tai sukels dvi problemas: viena – santykinai didelės statybos išlaidos, kita – kaupimo pajėgumai, kuriuos reikia iškasti dideliais kiekiais, o elektrinės energijos kaupimo pajėgumai neturėtų būti per dideli.
Be kaupimo pajėgumų reikalavimų, hidroakumuliacinio rezervuaro projekte taip pat reikėtų atsižvelgti į rezervuaro filtracijos prevenciją, žemės ir uolienų iškasimo bei užpildymo balansą, užtvankos tipo parinkimą ir kt., o projektavimo schema turėtų būti nustatyta remiantis išsamiu techniniu ir ekonominiu palyginimu. Apskritai, jei rezervuarą galima suformuoti užtvankomis ir taikoma vietinė filtracijos prevencija, rezervuaro susidarymo sąlygos yra gana geros (žr. 2.3-1 pav.); Jei „baseinas“ suformuojamas iškasus daug žemės ir taikomas viso baseino filtracijos prevencijos tipas, rezervuaro susidarymo sąlygos yra gana bendros (žr. 2.3-2 ir 2.3-3 pav.).
Pavyzdžiui, Guangdžou hidroakumuliacinė elektrinė su geromis rezervuarų formavimo sąlygomis, viršutinio ir apatinio rezervuarų formavimo sąlygos yra gana geros, o rezervuarą galima suformuoti užtvankomis, viršutinio rezervuaro talpa yra 24,08 mln. m3, o apatinio – 23,42 mln. m3.
Be to, kaip pavyzdys pateikiama Tianhuangpingo hidroakumuliacinė elektrinė. Viršutinis rezervuaras yra Dasi upės kairiajame krante esančio atšakos griovio ištakų įduboje, kurią supa pagrindinė užtvanka, keturios pagalbinės užtvankos, įtekėjimas/ištekėjimas ir kalnai aplink rezervuarą. Pagrindinė užtvanka įrengta rezervuaro pietinio galo įduboje, o pagalbinė užtvanka – keturiose praėjose rytuose, šiaurėje, vakaruose ir pietvakariuose. Saugojimo sąlygos yra vidutinės, o bendra saugojimo talpa – 9,12 mln. m3.
4. Vandens šaltinio sąlygos
Hidraulinės elektrinės skiriasi nuo įprastų hidroelektrinių tuo, kad tarp viršutinio ir apatinio rezervuarų pirmyn ir atgal pilamas skaidraus vandens „baseinas“. Siurbiant vandenį, vanduo pilamas iš apatinio rezervuaro į viršutinį rezervuarą, o gaminant elektrą, vanduo nuleidžiamas iš viršutinio rezervuaro į apatinį. Todėl hidroakumuliacinės elektrinės vandens šaltinio problema daugiausia yra patenkinti pradinį vandens kiekį, t. y. pirmiausia sukaupti vandenį rezervuare ir papildyti vandens kiekį, sumažėjusį dėl garavimo ir nuotėkio kasdienės eksploatacijos metu. Hidraulinės elektrinės talpa paprastai yra apie 10 milijonų m3, o vandens kiekio reikalavimai nėra dideli. Vandens šaltinių sąlygos vietovėse, kuriose iškrenta daug kritulių ir yra tankūs upių tinklai, nebus ribojančios sąlygos hidroakumuliacinių elektrinių statybai. Tačiau santykinai sausringuose regionuose, tokiuose kaip šiaurės vakarai, vandens šaltinio būklė tapo svarbiu ribojančiu veiksniu. Kai kuriose vietose yra topografinės ir geologinės sąlygos hidroakumuliacinių elektrinių statybai, tačiau dešimtimis kilometrų gali nebūti vandens šaltinio vandeniui kaupti.
3. Išorinės sąlygos
Imigracijos ir aplinkosaugos klausimų esmė – spręsti viešųjų išteklių užėmimo ir kompensavimo klausimus. Tai procesas, kuriame laimi visi ir daug kas.
1. Žemės įsigijimas ir perkėlimas statyboms
Žemės įsigijimo hidroakumuliacinės elektrinės statybai apimtis apima viršutinę ir apatinę rezervuarų užtvindymo zonas bei hidroelektrinės statybos zoną. Nors hidroakumuliacinėje elektrinėje yra du rezervuarai, dėl to, kad rezervuarai yra santykinai maži, kai kurie iš jų naudoja natūralius ežerus arba esamus rezervuarus, žemės įsigijimo statybai apimtis dažnai yra daug mažesnė nei įprastinių hidroelektrinių; Kadangi dauguma rezervuarų baseinų yra iškasti, hidroelektrinės statybos plotas dažnai apima rezervuarų užtvindymo zonas, todėl hidroelektrinės statybos ploto dalis projekto statybos žemės įsigijimo apimtyje yra daug didesnė nei įprastinės hidroelektrinės.
Rezervuaro užtvindymo zona daugiausia apima užtvindymo zoną žemiau įprasto rezervuaro baseino lygio, taip pat potvynio užliejimo zoną ir rezervuaro paveiktą zoną.
Hidroprojekto statybos teritorija daugiausia apima hidroprojekto pastatus ir projekto nuolatinę valdymo teritoriją. Centrinio projekto statybos teritorija nustatoma kaip laikina ir nuolatinė teritorijos pagal kiekvieno sklypo paskirtį. Laikina žemė po naudojimo gali būti atkurta pagal pirminę paskirtį.
Nustatyta žemės įsigijimo statyboms apimtis, o svarbus tolesnis darbas yra atlikti fizinių žemės įsigijimo statyboms rodiklių tyrimą, siekiant „pažinti save ir pažinti kitą“. Daugiausia siekiama ištirti gyventojų, žemės, pastatų, statinių, kultūros relikvijų ir istorinių vietų, mineralinių telkinių ir kt. kiekį, kokybę, nuosavybę ir kitus požymius, įtrauktus į žemės įsigijimo statyboms apimtį.
Priimant sprendimus, pagrindinis rūpestis yra tai, ar žemės įsigijimas statyboms yra susijęs su svarbiais jautriais veiksniais, tokiais kaip nuolatinės pagrindinės dirbamos žemės, pirmos klasės visuomenės gerovės miškų, svarbių kaimų ir miestelių, svarbių kultūros relikvijų ir istorinių vietų bei mineralinių telkinių mastas ir kiekis.
2. Ekologinė aplinkos apsauga
Statant hidroakumuliacines elektrines, turi būti laikomasi „ekologinio prioriteto ir žaliosios plėtros“ principo.
Ekologiškai jautrių zonų vengimas yra svarbi projekto įgyvendinamumo sąlyga. Ekologiškai jautrios zonos – tai visų rūšių apsaugos zonos visais lygmenimis, nustatytos pagal įstatymus, ir zonos, kurios yra ypač jautrios statybos projekto poveikiui aplinkai. Renkantis vietas, pirmiausia reikėtų patikrinti ir vengti aplinkos požiūriu jautrių zonų, įskaitant ekologinės apsaugos raudonąsias linijas, nacionalinius parkus, gamtos rezervatus, vaizdingas vietas, pasaulio kultūros ir gamtos paveldo objektus, geriamojo vandens šaltinių apsaugos zonas, miško parkus, geologinius parkus, pelkių parkus, vandens germplazmos išteklių apsaugos zoną ir kt. Be to, taip pat būtina išanalizuoti vietos atitiktį ir koordinavimą su atitinkamais planavimo elementais, tokiais kaip žemės erdvė, miesto ir kaimo statyba bei „trijų linijų ir vienos linijos“.
Aplinkos apsaugos priemonės yra svarbios priemonės, skirtos sumažinti poveikį aplinkai. Jei projektas neapima jautrių aplinkosaugos zonų, jis iš esmės yra įmanomas aplinkos apsaugos požiūriu, tačiau projekto statyba neišvengiamai turės tam tikrą poveikį vandens, dujų, garso ir ekologinei aplinkai, todėl reikia imtis eilės tikslinių priemonių, kad būtų pašalintas arba sušvelnintas neigiamas poveikis, pavyzdžiui, gamybinių ir buitinių nuotekų valymas bei ekologinio debito išleidimas.
Kraštovaizdžio formavimas yra svarbus būdas pasiekti aukštos kokybės siurbimo ir kaupimo plėtrą. Siurbimo ir kaupimo elektrinės paprastai įrengiamos kalnuotose ir kalvotose vietovėse, kuriose yra gera ekologinė aplinka. Įgyvendinus projektą, bus suformuoti du rezervuarai. Atlikus ekologinį atkūrimą ir kraštovaizdžio formavimą, jie gali būti įtraukti į vaizdingas vietas arba turistų lankomas vietas, siekiant darnaus elektrinės ir aplinkos vystymosi. Įgyvendinant „žaliojo vandens ir žaliųjų kalnų“ koncepciją, įgyjamas auksinių ir sidabrinių kalnų kontekstas. Pavyzdžiui, Džedziango Čanglongšano hidroakumuliacinė elektrinė buvo įtraukta į Tianhuangpingo provincijos vaizdingos vietovės – Jiangnan Tianchi – pagrindinę vaizdingą vietą, o Kudziango hidroakumuliacinė elektrinė – į Lankešano-Vudžidziango provincijos vaizdingos vietovės trečiojo lygio apsaugos zoną.
4. Inžinerinis projektavimas
Hidraulinės elektrinės inžinerinis projektavimas daugiausia apima projekto mastą, hidraulines konstrukcijas, statybos organizavimo projektavimą, elektromechanines ir metalines konstrukcijas ir kt.
1. Projekto mastas
Hidraulinės elektrinės inžinerinis mastas daugiausia apima įrengtą galią, nepertraukiamo darbo valandų skaičių, pagrindinį rezervuaro vandens lygio charakteristiką ir kitus parametrus.
Parenkant hidroakumuliacinės elektrinės įrengtąją galią ir nepertraukiamo darbo valandų skaičių, reikėtų atsižvelgti tiek į poreikį, tiek į galimybes. Poreikis reiškia elektros energijos sistemos paklausą ir gali reikšti pačios elektrinės statybos sąlygas. Bendrasis metodas pagrįstas skirtingų elektros energijos sistemų funkcinio išdėstymo hidroakumuliacinėse elektrinėse analize ir elektros energijos sistemos reikalavimais nepertraukiamo darbo valandų skaičiui, siekiant pagrįstai sudaryti įrengtosios galios planą ir nepertraukiamo darbo valandų skaičių, o įrengtąją galią ir nepertraukiamo darbo valandų skaičių parinkti atliekant elektros energijos gamybos modeliavimą ir išsamų techninį bei ekonominį palyginimą.
Praktiškai paprastas būdas iš pradžių suplanuoti įrengtą pajėgumą ir pilną panaudojimo valandas yra pirmiausia nustatyti įrenginio pajėgumą pagal vandens slėgio diapazoną, o tada nustatyti bendrą įrengtą pajėgumą ir pilną panaudojimo valandas pagal natūralią pumpuojamosios elektrinės kaupimo energiją. Šiuo metu, kai vandens lygio kritimas yra 300 m–500 m, įrenginio, kurio vardinė galia yra 300 000 kilovatų, projektavimo ir gamybos technologija yra brandi, stabilaus veikimo sąlygos yra geros, o inžinerinės praktikos patirtis yra gausiausia (todėl daugumos statomų pumpuojamųjų elektrinių įrengta galia paprastai yra lyginis skaičius 300 000 kilovatų, atsižvelgiant į decentralizuoto išdėstymo reikalavimus, ir galiausiai dauguma yra 1,2 milijono kilovatų). Pasirinkus pradinį įrenginio pajėgumą, natūralus pumpuojamosios elektrinės energijos kaupimas analizuojamas remiantis viršutinių ir apatinių rezervuarų topografinėmis ir geologinėmis sąlygomis bei energijos gamybos ir pumpavimo sąlygų slėgio nuostoliais. Pavyzdžiui, atlikus preliminarią analizę, jei vidutinis vandens lygio kritimas tarp viršutinio ir apatinio hidroakumuliacinės elektrinės rezervuarų yra apie 450 m, tikslinga pasirinkti 300 000 kilovatų vieneto galią; viršutinio ir apatinio rezervuarų natūrali kaupimo energija yra apie 6,6 milijono kilovatvalandžių, todėl galima apsvarstyti keturis įrenginius, t. y. bendra įrengta galia yra 1,2 milijono kilovatų; kartu su elektros energijos sistemos poreikiu, po tam tikro rezervuaro išplėtimo ir iškasimo, atsižvelgiant į gamtines sąlygas, bendra energijos kaupimo galia pasieks 7,2 milijono kilovatvalandžių, o tai atitinka 6 valandų nepertraukiamą visos energijos gamybos valandas.
Būdingas rezervuaro vandens lygis daugiausia apima normalų vandens lygį, negyvo vandens lygį ir potvynio lygį. Paprastai šių rezervuarų būdingas vandens lygis parenkamas atsižvelgiant į nepertraukiamo pilno darbo valandų skaičių ir įrengtą pajėgumą.
2. Hidrotechnikos statiniai
Priešais mus rieda upė, o už mūsų – ryškios šviesos. Toks ir yra mūsų gyvenimas – kovojame ir bėgame pirmyn.
——Vandens taupymo statytojų daina
Hidraulinės hidroakumuliacinės konstrukcijos paprastai apima viršutinį rezervuarą, apatinį rezervuarą, vandens transportavimo sistemą, požeminę elektrinę ir skirstymo stotį. Svarbiausias viršutinio ir apatinio vandens rezervuarų projektavimo tikslas – gauti didelę vandens talpą minimaliomis inžinerinėmis sąnaudomis. Daugumoje viršutinių rezervuarų taikomas kasimo ir užtvankų derinys, ir dauguma jų yra užtvankos su akmenimis. Atsižvelgiant į geologines sąlygas, hidroakumuliacinės elektrinės rezervuaro nuotėkio problemą galima išspręsti įrengiant viso rezervuaro filtracijos apsaugą ir užuolaidinę filtracijos apsaugą aplink rezervuarą. Filtracijos apsaugos medžiagos gali būti asfaltbetonio plokštė, geomembrana, molio sluoksnis ir kt.
Hidraulinės elektrinės schema
Kai hidroakumuliacinės elektrinės rezervuarui reikia pritaikyti viso rezervuaro baseino filtracijos prevencijos sistemą, užtvankos filtracijos prevencijos sistema ir rezervuaro baseino filtracijos prevencijos sistema turėtų būti vertinamos kaip visuma, siekiant kiek įmanoma išvengti arba sumažinti skirtingų filtracijos prevencijos konstrukcijų jungtis ir pagerinti patikimumą. Rezervuaro dugno filtracijos prevencijai turi būti naudojamas visas rezervuaro baseinas su dideliu užpylimu. Rezervuaro dugno filtracijos prevencijos konstrukcija turi būti tinkama didelėms deformacijoms arba netolygioms deformacijoms, kurias sukelia didelis užpylimas.
Hidraulinės elektrinės vandens slėgis yra didelis, o vandens kanalo konstrukcijos patiriamas slėgis yra didelis. Atsižvelgiant į vandens slėgį, aplinkinių uolienų geologines sąlygas, dvišakio vamzdžio dydį ir kt., galima naudoti plieninį pamušalą, gelžbetoninį pamušalą ir kitus metodus.
Be to, siekiant užtikrinti elektrinės potvynių kontrolės saugumą, hidroakumuliacinė elektrinė taip pat turi įrengti potvynių išleidimo konstrukcijas ir kt., kurios čia nebus išsamiai aprašytos.
3. Statybos organizacijos projektavimas
Pagrindinės hidroakumuliacinės elektrinės statybos organizavimo projektavimo užduotys apima: projekto statybos sąlygų, statybos nukreipimo, medžiagų šaltinių planavimo, pagrindinio projekto statybos, statybos transporto, statybos įrenginių, bendro statybos išdėstymo, bendro statybos grafiko (statybos laikotarpio) ir kt. tyrimą.
Projektavimo darbuose turėtume visapusiškai išnaudoti stoties aikštelės topografines ir geologines sąlygas, derinti statybos sąlygas ir inžinerinį projektavimo planą, o intensyvaus ir ekonomiško žemės naudojimo principu iš pradžių parengti inžinerinį statybos planą, žemės darbų balansą ir bendrą statybos išdėstymo planą, kad būtų kuo mažiau užimama dirbama žemė ir sumažinta projekto kaina.
Kinija, kaip pagrindinė statybų šalis, yra pasaulinio garso statybos valdymo ir statybos lygis. Pastaraisiais metais Kinijos hidroakumuliacinės elektrinės atliko daug naudingų tyrimų ekologiškos statybos, pagrindinės įrangos mokslinių tyrimų ir plėtros bei taikymo ir intelektualios statybos srityse. Kai kurios statybos technologijos pasiekė arba pažengė tarptautinį lygį. Tai daugiausia atsispindi vis labiau brandžioje užtvankų statybos technologijoje, naujoje aukšto slėgio dvišakių vamzdžių statybos technologijos pažangoje, daugelyje sėkmingų požeminių jėgainių urvų grupių kasimo ir atramų technologijos praktikų sudėtingomis geologinėmis sąlygomis, nuolatinėse pasvirusių šachtų statybos technologijų ir įrangos inovacijose, puikiuose mechanizuotos ir intelektualios statybos pasiekimuose bei TBM proveržyje tunelių statyboje.
4. Elektromechaninė ir metalinė konstrukcija
Vertikalaus veleno vienpakopiai mišraus srauto grįžtamojo tipo kaupimo įrenginiai paprastai naudojami hidroakumuliacinėse elektrinėse. Kalbant apie hidraulinę siurblių turbinų plėtrą, Kinija turi 700 m aukščio sekcijos ir 400 000 kilovatų vieneto talpos siurblių turbinų projektavimo ir gamybos pajėgumus, taip pat daugelio 100–700 m aukščio sekcijos ir 400 000 kilovatų ar mažesnės talpos kaupimo įrenginių projektavimo, gamybos, montavimo, paleidimo ir gamybos pajėgumus. Kalbant apie elektrinės vandens slėgį, statomų Jilin Dunhua, Guangdong Yangjiang ir Zhejiang Changlongshan hidroakumuliacinių elektrinių nominalus vandens slėgis yra didesnis nei 650 m, o tai yra vienas iš pasaulio lyderių; Zhejiang Tiantai hidroakumuliacinės elektrinės patvirtintas nominalus slėgis yra 724 m, o tai yra didžiausias nominalus hidroakumuliacinės elektrinės slėgis pasaulyje. Bendras įrenginio projektavimo ir gamybos sudėtingumas yra vienas iš pasaulio lyderių. Kuriant generatorių variklius, Kinijoje statomos ir statomos hidroakumuliacinės elektrinės, kaip dideli generatoriai, yra vertikalaus veleno, trifaziai, visiškai oru aušinami, grįžtamojo veikimo sinchroniniai varikliai. Džedziango Čanglongšano hidroakumuliacinėje elektrinėje yra du blokai, kurių vardinis greitis yra 600 aps./min., o vardinė galia – 350 000 kW. Kai kurie Guangdongo Jangdziango hidroakumuliacinės elektrinės blokai buvo pradėti eksploatuoti su vardiniu greičiu 500 aps./min., o vardinė galia – 400 000 kW. Bendri generatorių variklių gamybos pajėgumai pasiekė pažangų pasaulinį lygį. Be to, elektromechaninės ir metalinės konstrukcijos taip pat apima hidraulines mašinas, elektrotechniką, valdymą ir apsaugą, metalines konstrukcijas ir kitus aspektus, kurie čia nebus kartojami.
Kinijoje sparčiai vystosi hidroakumuliacinių elektrinių įrangos gamyba, užtikrinanti didelį vandens slėgį, didelę talpą, didelį patikimumą, platų veikimo diapazoną, kintamą greitį ir lokalizaciją.
5. Ekonominiai rodikliai
Hidraulinės energijos projekto statybos sąlygos ir išorinis poveikis, nustačius projekto schemą, galiausiai daugiausia atsispindės rodiklyje – statinėse investicijose į kilovatą. Kuo mažesnės statinės investicijos į kilovatą, tuo geresnis projekto ekonomiškumas.
Individualūs hidroakumuliacinių elektrinių statybos sąlygų skirtumai yra akivaizdūs. Statinės investicijos į kilovatą yra glaudžiai susijusios su statybos sąlygomis ir projekto įrengta galia. 2021 m. Kinija patvirtino 11 hidroakumuliacinių elektrinių, kurių vidutinės statinės investicijos siekė 5367 juanius už kilovatą; 14 projektų baigė išankstinę galimybių studiją, o vidutinės statinės investicijos į kilovatą siekia 5425 juanius/kilovatą.
Remiantis preliminariais statistiniais duomenimis, statinės investicijos į didelius hidroakumuliacinių elektrinių projektus, kurie 2022 m. yra parengiamuosiuose darbuose, kilovatui paprastai siekia nuo 5000 iki 7000 juanių. Dėl skirtingų regioninių geologinių sąlygų vidutinis statinių investicijų į kilovatą, pagamintą hidroakumuliacinėje elektrinėje, lygis skirtinguose regionuose labai skiriasi. Apskritai elektrinių statybos sąlygos pietų, rytų ir centrinėje Kinijoje yra gana geros, o statinės investicijos į kilovatą yra gana mažos. Dėl prastų inžinerinių geologinių sąlygų ir prastų vandens šaltinių sąlygų vieneto sąnaudų lygis šiaurės vakarų regione yra gana didelis, palyginti su kitais Kinijos regionais.
Priimdami investicinius sprendimus, turime sutelkti dėmesį į statines investicijas vienam projekto kilovatui, tačiau negalime kalbėti tik apie statinių investicijų į kilovatą svarbą, kitaip tai gali paskatinti įmones aklai plėsti mastą. Tai daugiausia atsispindi šiuose aspektuose:
Pirma, reikia padidinti planavimo etape iš pradžių pasiūlytą įrengtąją galią. Į šią situaciją turėtume pažvelgti dialektiškai. Pavyzdžiui, paimkime projektą, kurio planuojama įrengta galia planavimo etapo pradžioje yra 1,2 mln. kilovatų, o jo įrenginių sudėtis yra keturi 300 000 kilovatų įrenginiai. Jei vandens slėgio diapazonas yra tinkamas ir atsižvelgiant į technologijų pažangą, yra sąlygos pasirinkti 350 000 kW vienos mašinos galią, atlikus išsamų techninį ir ekonominį palyginimą, 1,4 mln. kW schema gali būti rekomenduojama kaip reprezentatyvi schema ikigalimybių studijos etapo metu. Tačiau jei iš pradžių planuoti 4 įrenginiai po 300 000 kW dabar svarstomi kaip 2 įrenginių padidinimas iki 6 įrenginių po 300 000 kW, t. y. elektrinės įrengta galia padidinama nuo 1,2 mln. kW iki 1,8 mln. kW, tuomet paprastai manoma, kad šis pokytis pakeitė projekto funkcinę orientaciją, ir reikia išsamiau atsižvelgti į planavimo atitiktį, elektros energijos sistemos poreikius, projekto statybos sąlygas ir kitus veiksnius. Apskritai, vienetų skaičiaus padidėjimas turėtų patekti į planavimo koregavimo sritį.
Antrasis – sumažinti pilno panaudojimo valandas. Jei hidroakumuliacinė energija lyginama su įkrovimo baterija, tuomet įrengta galia gali būti naudojama kaip išėjimo galia, o pilno panaudojimo valandos nurodo, kiek laiko galima naudoti išorinę bateriją. Hidroakumuliacinėms elektrinėms, kai sukaupta energija yra tokia pati, galima išsamiai palyginti pilno panaudojimo valandas ir įrengtą galią. Šiuo metu, atsižvelgiant į elektros energijos sistemos poreikius, paros reguliuojamas hidroakumuliacinės energijos pilno panaudojimo valandų skaičius yra 6 val. Jei elektrinės statybos sąlygos yra geros, tikslinga atitinkamai padidinti įrenginio pilno panaudojimo valandas mažomis sąnaudomis. Esant toms pačioms statinėms investicijoms į kilovatą, elektrinė, kurios pilno panaudojimo valandos yra didesnės, gali atlikti didesnį vaidmenį sistemoje. Tačiau buvo manoma, kad įrengta galia bus žymiai padidinta (1,2 mln. kW → 1,8 mln. kW), o pilno pajėgumo panaudojimo valandos sumažės (6 val. → 4 val.). Tokiu būdu, nors statinės investicijos į kilovatą gali būti gerokai sumažintos, trumpas sistemos naudojimo laikas negali patenkinti sistemos poreikio, o jos vaidmuo elektros tinkle taip pat labai sumažės.
Įrašo laikas: 2023 m. kovo 8 d.
