Hidroelektroenerģijas ražošana ir viena no visnobriedušākajām elektroenerģijas ražošanas metodēm, un tā ir nepārtraukti inovējusi un attīstījusies energosistēmas attīstības procesā. Tā ir guvusi ievērojamus panākumus autonomā mēroga, tehniskā aprīkojuma līmeņa un vadības tehnoloģiju ziņā. Kā stabils un uzticams augstas kvalitātes regulēts enerģijas avots, hidroenerģija parasti ietver tradicionālās hidroelektrostacijas un sūknēšanas elektrostacijas. Papildus tam, ka tās ir svarīgs elektroenerģijas piegādātājs, tām ir bijusi arī svarīga loma pīķa samazināšanā, frekvences modulācijā, fāzes modulācijā, melnās iedarbināšanas un avārijas gaidīšanas režīmā visas energosistēmas darbības laikā. Strauji attīstoties jauniem enerģijas avotiem, piemēram, vēja enerģijai un fotoelektriskajai enerģijas ražošanai, energosistēmu pīķa un ielejas atšķirību pieaugumam un rotācijas inerces samazinājumam, ko izraisa jaudas elektronisko iekārtu un aprīkojuma pieaugums, tādi pamatjautājumi kā energosistēmas plānošana un būvniecība, droša ekspluatācija un ekonomiskā dispečerizācija saskaras ar milzīgām problēmām, un tie ir arī galvenie jautājumi, kas jārisina, nākotnē būvējot jaunas energosistēmas. Ņemot vērā Ķīnas resursu piešķīrumu, hidroenerģijai būs nozīmīgāka loma jaunā veida energosistēmā, saskaroties ar ievērojamām inovatīvas attīstības vajadzībām un iespējām, un tā ir ļoti svarīga jauna veida energosistēmas izveides ekonomiskajai drošībai.
Hidroenerģijas ražošanas pašreizējās situācijas un inovatīvās attīstības situācijas analīze
Inovatīvas attīstības situācija
Globālā tīrās enerģijas transformācija paātrinās, un strauji pieaug tādu jaunu enerģijas veidu kā vēja enerģijas un fotoelektriskās enerģijas ražošanas īpatsvars. Tradicionālo energosistēmu plānošana un būvniecība, droša ekspluatācija un ekonomiskā plānošana saskaras ar jauniem izaicinājumiem un problēmām. No 2010. līdz 2021. gadam globālā vēja enerģijas iekārtu uzstādīšana turpināja strauji augt, vidēji pieaugot par 15%; Ķīnā vidējais gada pieauguma temps ir sasniedzis 25%; pēdējo 10 gadu laikā globālās fotoelektriskās enerģijas ražošanas iekārtu uzstādīšanas pieauguma temps ir sasniedzis 31%. Energosistēma ar lielu jaunas enerģijas īpatsvaru saskaras ar tādām nopietnām problēmām kā grūtības līdzsvarot piedāvājumu un pieprasījumu, pieaugošas grūtības sistēmas darbības kontrolē un stabilitātes riski, ko izraisa samazināta rotācijas inerce, kā arī ievērojams maksimālās jaudas pieprasījuma pieaugums, kā rezultātā palielinās sistēmas ekspluatācijas izmaksas. Ir steidzami kopīgi jāveicina šo problēmu risināšana no energoapgādes, tīkla un slodzes puses. Hidroelektroenerģijas ražošana ir svarīgs regulēts enerģijas avots ar tādām īpašībām kā liela rotācijas inerce, ātra reaģēšanas ātrums un elastīgs darbības režīms. Tai ir dabiskas priekšrocības šo jauno izaicinājumu un problēmu risināšanā.
Elektrifikācijas līmenis turpina uzlaboties, un prasības pēc drošas un uzticamas energoapgādes no ekonomiskajām un sociālajām darbībām turpina pieaugt. Pēdējo 50 gadu laikā globālās elektrifikācijas līmenis ir turpinājis uzlaboties, un elektroenerģijas īpatsvars terminālu enerģijas patēriņā ir pakāpeniski palielinājies. Termināļu elektroenerģijas aizstāšana ar elektrotransportlīdzekļiem ir paātrinājusies. Mūsdienu ekonomiskā sabiedrība arvien vairāk paļaujas uz elektrību, un elektrība ir kļuvusi par pamata ražošanas līdzekli ekonomiskajām un sociālajām darbībām. Droša un uzticama energoapgāde ir svarīga mūsdienu cilvēku ražošanas un dzīves garantija. Liela mēroga elektroenerģijas padeves pārtraukumi rada ne tikai milzīgus ekonomiskos zaudējumus, bet arī var izraisīt nopietnu sociālo haosu. Enerģijas drošība ir kļuvusi par enerģētiskās drošības, pat valsts drošības, pamatu. Jaunu energosistēmu ārējais pakalpojums prasa nepārtrauktu drošas elektroapgādes uzticamības uzlabošanu, savukārt iekšējā attīstība saskaras ar nepārtrauktu riska faktoru pieaugumu, kas rada nopietnus draudus enerģijas drošībai.
Jaunas tehnoloģijas turpina parādīties un tikt pielietotas energosistēmās, ievērojami uzlabojot energosistēmu intelekta pakāpi un sarežģītību. Plaši izplatītā energoelektronisko ierīču pielietošana dažādos elektroenerģijas ražošanas, pārvades un sadales aspektos ir novedusi pie būtiskām izmaiņām energosistēmas slodzes raksturlielumos un sistēmas raksturlielumos, kā rezultātā ir notikušas dziļas izmaiņas energosistēmas darbības mehānismā. Informācijas komunikācijas, vadības un intelekta tehnoloģijas tiek plaši izmantotas visos energosistēmas ražošanas un pārvaldības aspektos. Energosistēmu intelekta pakāpe ir ievērojami uzlabojusies, un tās var pielāgoties liela mēroga tiešsaistes analīzei un lēmumu atbalsta analīzei. Izkliedētā elektroenerģijas ražošana ir plašā mērogā savienota ar sadales tīkla lietotāja pusi, un tīkla elektroenerģijas plūsmas virziens ir mainījies no vienvirziena uz divvirzienu vai pat daudzvirzienu. Bezgalīgā plūsmā parādās dažādi intelektuālu elektroiekārtu veidi, plaši tiek izmantoti viedie skaitītāji, un energosistēmas piekļuves termināļu skaits pieaug eksponenciāli. Informācijas drošība ir kļuvusi par svarīgu energosistēmas riska avotu.
Elektroenerģijas reforma un attīstība pakāpeniski nonāk labvēlīgā situācijā, un politiskā vide, piemēram, elektroenerģijas cenas, pakāpeniski uzlabojas. Līdz ar straujo Ķīnas ekonomikas un sabiedrības attīstību, elektroenerģijas nozare ir piedzīvojusi milzīgu lēcienu no maza uz lielu, no vāja uz spēcīgu un no sekojoša uz vadošo. Sistēmas ziņā no valdības uz uzņēmumu, no vienas rūpnīcas uz vienu tīklu, uz rūpnīcu un tīklu atdalīšanu, mērenu konkurenci un pakāpenisku pāreju no plānošanas uz tirgu ir novedusi pie elektroenerģijas attīstības ceļa, kas ir piemērots Ķīnas nacionālajiem apstākļiem. Ražošanas un būvniecības jauda un elektroenerģijas tehnoloģiju un iekārtu līmenis ir starp pasaules pirmklasīgajiem. Universālā pakalpojuma un vides rādītāji elektroenerģijas biznesā pakāpeniski uzlabojas, un ir uzbūvēta un nodota ekspluatācijā pasaulē lielākā un tehnoloģiski attīstītākā elektroenerģijas sistēma. Ķīnas elektroenerģijas tirgus ir pastāvīgi attīstījies, ar skaidru ceļu vienota elektroenerģijas tirgus izveidei no vietējā līdz reģionālām un valsts līmeņa izmaiņām, un ir pieturējies pie Ķīnas līnijas, meklējot patiesību no faktiem. Pakāpeniski ir racionalizēti tādi politikas mehānismi kā elektroenerģijas cenas, un sākotnēji ir izveidots elektroenerģijas cenu mehānisms, kas ir piemērots hidroakumulācijas enerģijas attīstībai, nodrošinot politikas vidi hidroenerģijas inovāciju un attīstības ekonomiskās vērtības realizēšanai.
Hidroenerģijas plānošanas, projektēšanas un ekspluatācijas robežnosacījumos ir notikušas būtiskas izmaiņas. Tradicionālās hidroelektrostaciju plānošanas un projektēšanas pamatuzdevums ir izvēlēties tehniski iespējamu un ekonomiski pamatotu elektrostacijas mērogu un darbības režīmu. Parasti hidroenerģijas projektu plānošanas jautājumi tiek apsvērti, pamatojoties uz optimālu mērķi - visaptverošu ūdens resursu izmantošanu. Ir nepieciešams visaptveroši apsvērt tādas prasības kā plūdu kontrole, apūdeņošana, kuģošana un ūdensapgāde, kā arī veikt visaptverošus ekonomisko, sociālo un vides ieguvumu salīdzinājumus. Ņemot vērā nepārtrauktus tehnoloģiskos sasniegumus un nepārtrauktu vēja enerģijas un fotoelektriskās enerģijas īpatsvara pieaugumu, energosistēmai objektīvi ir pilnīgāk jāizmanto hidrauliskie resursi, jābagātina hidroelektrostaciju darbības režīms un jāpiedalās lielākā mērā pīķu noskūšanā, frekvences modulācijā un izlīdzināšanas regulēšanā. Daudzi mērķi, kas agrāk nebija sasniedzami tehnoloģiju, iekārtu un būvniecības ziņā, ir kļuvuši ekonomiski un tehniski iespējami. Sākotnējais vienvirziena ūdens uzglabāšanas un izvadīšanas enerģijas ražošanas režīms hidroelektrostacijām vairs neatbilst jauno energosistēmu prasībām, un ir nepieciešams apvienot sūknēšanas elektrostaciju režīmu, lai ievērojami uzlabotu hidroelektrostaciju regulēšanas jaudu. Vienlaikus, ņemot vērā īstermiņa regulētu enerģijas avotu, piemēram, sūknēšanas elektrostaciju, ierobežojumus jaunu enerģijas avotu, piemēram, vēja enerģijas un fotoelektriskās enerģijas ražošanas, patēriņa veicināšanā, kā arī grūtības nodrošināt drošu un pieejamu energoapgādi, ir objektīvi nepieciešams palielināt rezervuāra jaudu, lai uzlabotu tradicionālās hidroenerģijas regulēšanas laika ciklu un aizpildītu sistēmas regulēšanas jaudas nepilnības, kas rodas, kad tiek pārtraukta ogļu enerģijas ražošana.
Inovatīvas attīstības vajadzības
Ir steidzami jāpaātrina hidroenerģijas resursu attīstība, jāpalielina hidroenerģijas īpatsvars jaunajā energosistēmā un jāuzņemas lielāka loma. Saistībā ar "divkāršā oglekļa" mērķi kopējā uzstādītā vēja enerģijas un fotoelektriskās enerģijas ražošanas jauda līdz 2030. gadam sasniegs vairāk nekā 1,2 miljardus kilovatu; paredzams, ka 2060. gadā tā sasniegs 5 līdz 6 miljardus kilovatu. Nākotnē jaunajās energosistēmās būs milzīgs pieprasījums pēc regulēšanas resursiem, un hidroenerģijas ražošana ir viskvalitatīvākais regulējošais enerģijas avots. Ķīnas hidroenerģijas tehnoloģija var attīstīt uzstādīto jaudu 687 miljonu kilovatu apmērā. Līdz 2021. gada beigām ir attīstīti 391 miljons kilovatu, un attīstības temps ir aptuveni 57%, kas ir daudz zemāks nekā dažu attīstīto valstu Eiropā un Amerikas Savienotajās Valstīs 90% attīstības temps. Ņemot vērā, ka hidroenerģijas projektu attīstības cikls ir garš (parasti 5–10 gadi), savukārt vēja enerģijas un fotoelektriskās enerģijas ražošanas projektu attīstības cikls ir relatīvi īss (parasti 0,5–1 gads vai pat īsāks) un strauji attīstās, ir steidzami jāpaātrina hidroenerģijas projektu attīstības progress, jāpabeidz tie pēc iespējas ātrāk un pēc iespējas ātrāk jāuzņemas to loma.
Ir steidzami jāpārveido hidroenerģijas attīstības režīms, lai tas atbilstu jaunajām prasībām attiecībā uz maksimālās slodzes samazināšanu jaunajās energosistēmās. Saskaņā ar "divkāršā oglekļa" mērķa ierobežojumiem nākotnes energoapgādes struktūra nosaka milzīgās energosistēmas darbības prasības maksimālās slodzes samazināšanai, un tā nav problēma, ko var atrisināt plānošanas kombinācija un tirgus spēki, bet gan pamata tehniskās iespējamības jautājums. Energosistēmas ekonomisko, drošu un stabilu darbību var panākt tikai ar tirgus vadību, plānošanu un darbības kontroli, pamatojoties uz pieņēmumu, ka tehnoloģija ir iespējama. Tradicionālajām hidroelektrostacijām, kas darbojas, ir steidzami sistemātiski jāoptimizē esošo uzglabāšanas jaudu un iekārtu izmantošana, nepieciešamības gadījumā atbilstoši jāpalielina transformācijas investīcijas un jāpieliek visas pūles, lai uzlabotu regulēšanas jaudu. Jaunplānotajām un uzbūvētajām tradicionālajām hidroelektrostacijām ir steidzami jāņem vērā jaunās energosistēmas radītās būtiskās izmaiņas robežnosacījumos un jāplāno un jābūvē elastīgas un regulējamas hidroelektrostacijas, kombinējot gan garus, gan īsus laika periodus atbilstoši vietējiem apstākļiem. Attiecībā uz sūknēšanas akumulāciju būvniecība jāpaātrina pašreizējā situācijā, kad īstermiņa regulēšanas jauda ir ļoti nepietiekama. Ilgtermiņā jāņem vērā sistēmas pieprasījums pēc īstermiņa maksimālās jaudas samazināšanas iespējām un zinātniski jāformulē tās attīstības plāns. Ūdens pārvades tipa sūknēšanas elektrostacijām ir jāapvieno valsts ūdens resursu vajadzības starpreģionālai ūdens pārvadei, gan kā starpbaseinu ūdens pārvades projekts, gan kā visaptveroša energosistēmas regulēšanas resursu izmantošana. Ja nepieciešams, to var apvienot arī ar jūras ūdens atsāļošanas projektu vispārējo plānošanu un projektēšanu.
Ir steidzami jāveicina hidroenerģijas ražošana, lai radītu lielāku ekonomisko un sociālo vērtību, vienlaikus nodrošinot jaunu energosistēmu ekonomisku un drošu darbību. Balstoties uz attīstības mērķu ierobežojumiem attiecībā uz oglekļa maksimumu un oglekļa neitralitāti energosistēmā, jaunā enerģija pakāpeniski kļūs par galveno spēku nākotnes energosistēmas energoapgādes struktūrā, un pakāpeniski samazināsies tādu augstu oglekļa emisiju enerģijas avotu kā ogļu enerģijas īpatsvars. Saskaņā ar vairāku pētniecības iestāžu datiem, saskaņā ar scenāriju, kas paredz plaša mēroga ogļu enerģijas izņemšanu no ekspluatācijas, līdz 2060. gadam Ķīnas uzstādītā vēja enerģijas un fotoelektriskās enerģijas ražošanas jauda veidos aptuveni 70%; kopējā uzstādītā hidroenerģijas jauda, ņemot vērā sūknēšanas akumulatorus, ir aptuveni 800 miljoni kilovatu, kas veido aptuveni 10%. Nākotnes energosistēmā hidroenerģija ir relatīvi uzticams, elastīgs un regulējams enerģijas avots, kas ir stūrakmens jaunu energosistēmu drošas, stabilas un ekonomiskas darbības nodrošināšanai. Ir steidzami jāpāriet no pašreizējā "uz enerģijas ražošanu balstīta, uz regulēšanu balstīta" attīstības un darbības režīma uz "uz regulēšanu balstīta, uz enerģijas ražošanu papildināta". Attiecīgi hidroenerģijas uzņēmumu ekonomiskie ieguvumi būtu jāizmanto lielākas vērtības kontekstā, un hidroenerģijas uzņēmumu ieguvumiem būtu arī ievērojami jāpalielina ieņēmumi no regulēšanas pakalpojumu sniegšanas sistēmai, pamatojoties uz sākotnējiem elektroenerģijas ražošanas ieņēmumiem.
Ir steidzami jāievieš inovācijas hidroenerģijas tehnoloģiju standartos, politikā un sistēmās, lai nodrošinātu efektīvu un ilgtspējīgu hidroenerģijas attīstību. Nākotnē jaunu energosistēmu objektīvā prasība ir paātrināt hidroenerģijas inovatīvo attīstību, un arī esošajiem attiecīgajiem tehniskajiem standartiem, politikām un sistēmām steidzami jāatbilst inovatīvajai attīstībai, lai veicinātu efektīvu hidroenerģijas attīstību. Attiecībā uz standartiem un specifikācijām ir steidzami jāoptimizē plānošanas, projektēšanas, ekspluatācijas un apkopes standarti un specifikācijas, pamatojoties uz izmēģinājuma demonstrācijām un verifikāciju saskaņā ar jaunās energosistēmas tehniskajām prasībām tradicionālajām hidroelektrostacijām, sūknēšanas elektrostacijām, hibrīdelektrostacijām un ūdens pārneses sūknēšanas elektrostacijām (tostarp sūknēšanas stacijām), lai nodrošinātu sakārtotu un efektīvu hidroenerģijas inovāciju attīstību. Attiecībā uz politikām un sistēmām ir steidzami jāizpēta un jāformulē stimulējošas politikas, lai vadītu, atbalstītu un veicinātu hidroenerģijas inovatīvo attīstību. Vienlaikus ir steidzami jāizstrādā institucionāli modeļi, piemēram, tirgus un elektroenerģijas cenas, lai jaunās hidroenerģijas vērtības pārvērstu ekonomiskajos ieguvumos, un jāmudina uzņēmumus aktīvi veikt inovatīvas investīcijas tehnoloģiju attīstībā, pilotdemonstrācijas un liela mēroga attīstību.
Inovatīvs attīstības ceļš un hidroenerģijas perspektīva
Hidroenerģijas inovatīva attīstība ir steidzama nepieciešamība, lai izveidotu jauna veida energosistēmas. Ir jāievēro princips par pasākumu pielāgošanu vietējiem apstākļiem un visaptverošas politikas īstenošanu. Dažādiem uzbūvētajiem un plānotajiem hidroenerģijas projektu veidiem jāpieņem dažādas tehniskās shēmas. Jāņem vērā ne tikai enerģijas ražošanas un maksimuma samazināšanas, frekvences modulācijas un izlīdzināšanas funkcionālās vajadzības, bet arī ūdens resursu visaptveroša izmantošana, regulējamas jaudas slodzes konstrukcija un citi aspekti. Visbeidzot, optimālā shēma jānosaka, veicot visaptverošu ieguvumu novērtējumu. Uzlabojot tradicionālās hidroenerģijas regulēšanas jaudu un izbūvējot visaptverošas starpbaseinu ūdens pārneses sūknēšanas elektrostacijas (sūknēšanas stacijas), ir ievērojams ekonomiskais ieguvums salīdzinājumā ar jaunbūvētām sūknēšanas elektrostacijām. Kopumā nav nepārvaramu tehnisku šķēršļu inovatīvai hidroenerģijas attīstībai, ar milzīgu attīstības telpu un izciliem ekonomiskiem un vides ieguvumiem. Ir vērts pievērst lielu uzmanību un paātrināt liela mēroga attīstību, pamatojoties uz izmēģinājuma praksi.
“Enerģijas ražošana + sūknēšana”
Režīms “elektroenerģijas ražošana+sūknēšana” attiecas uz hidraulisko konstrukciju, piemēram, esošo hidroelektrostaciju un dambju, kā arī enerģijas pārvades un pārveidošanas iekārtu izmantošanu, lai izvēlētos piemērotas vietas lejpus hidroelektrostacijas ūdens izplūdes vietas, lai izveidotu ūdens novadīšanas dambi, veidojot apakšējo rezervuāru, pievienotu sūkņus, cauruļvadus un citas iekārtas un konstrukcijas, un izmantotu sākotnējo rezervuāru kā augšējo rezervuāru. Pamatojoties uz sākotnējās hidroelektrostacijas enerģijas ražošanas funkciju, palielināt energosistēmas sūknēšanas funkciju zemas slodzes laikā un joprojām izmantot sākotnējās hidrauliskās turbīnu ģeneratora vienības enerģijas ražošanai, lai palielinātu sākotnējās hidroelektrostacijas sūknēšanas un uzglabāšanas jaudu, tādējādi uzlabojot hidroelektrostacijas regulēšanas jaudu (sk. 1. attēlu). Apakšējo rezervuāru var arī atsevišķi uzbūvēt piemērotā vietā lejpus hidroelektrostacijas. Būvējot apakšējo rezervuāru lejpus hidroelektrostacijas ūdens izplūdes, ieteicams kontrolēt ūdens līmeni, lai neietekmētu sākotnējās hidroelektrostacijas enerģijas ražošanas efektivitāti. Ņemot vērā darbības režīma optimizāciju un funkcionālās prasības dalībai izlīdzināšanā, ieteicams sūkni aprīkot ar sinhrono motoru. Šis režīms parasti ir piemērojams ekspluatācijā esošu hidroelektrostaciju funkcionālai pārveidošanai. Iekārtas un iekārtas ir elastīgas un vienkāršas, ar zemām investīcijām, īsu būvniecības laiku un ātriem rezultātiem.
“Enerģijas ražošana + sūknēšanas enerģijas ražošana”
Galvenā atšķirība starp režīmu “elektroenerģijas ražošana+sūknēšana enerģijas ražošana” un režīmu “elektroenerģijas ražošana+sūknēšana” ir tāda, ka sūknēšanas sūkņa pārveidošana par sūknēšanas akumulācijas iekārtu tieši palielina sākotnējās tradicionālās hidroelektrostacijas sūknēšanas akumulācijas funkciju, tādējādi uzlabojot hidroelektrostacijas regulēšanas jaudu. Apakšējā rezervuāra iestatīšanas princips atbilst režīmam “elektroenerģijas ražošana+sūknēšana”. Arī šajā modelī sākotnējo rezervuāru var izmantot kā apakšējo rezervuāru un piemērotā vietā uzbūvēt augšējo rezervuāru. Jaunām hidroelektrostacijām papildus noteiktu parasto ģeneratoru uzstādīšanai var uzstādīt sūknēšanas akumulācijas iekārtas ar noteiktu jaudu. Pieņemot, ka vienas hidroelektrostacijas maksimālā jauda ir P1 un palielinātā sūknēšanas jauda ir P2, elektrostacijas jaudas darbības diapazons attiecībā pret energosistēmu tiks paplašināts no (0, P1) līdz (-P2, P1+P2).
Kaskādes hidroelektrostaciju pārstrāde
Kaskādes attīstības režīms tiek izmantots daudzu upju attīstībai Ķīnā, un tiek uzbūvētas vairākas hidroelektrostacijas, piemēram, Džinšas upe un Dadu upe. Jaunai vai esošai kaskādes hidroelektrostaciju grupai divās blakus esošās hidroelektrostacijās augšējās kaskādes hidroelektrostacijas rezervuārs kalpo kā augšējais rezervuārs, bet apakšējās kaskādes hidroelektrostacija kalpo kā apakšējais rezervuārs. Atkarībā no faktiskā reljefa var izvēlēties atbilstošas ūdens ņemšanas vietas, un attīstību var veikt, apvienojot divus režīmus – “elektroenerģijas ražošana+sūknēšana” un “elektroenerģijas ražošana+sūknēšana”. Šis režīms ir piemērots kaskādes hidroelektrostaciju rekonstrukcijai, kas var ievērojami uzlabot kaskādes hidroelektrostaciju regulēšanas jaudu un regulēšanas laika ciklu, sniedzot ievērojamas priekšrocības. 2. attēlā parādīts Ķīnas upes kaskādē attīstītas hidroelektrostacijas izkārtojums. Attālums no augšteces hidroelektrostacijas aizsprosta vietas līdz lejteces ūdens ņemšanas vietai ir mazāks par 50 kilometriem.
Vietējā balansēšana
“Vietējās balansēšanas” režīms attiecas uz vēja enerģijas un fotoelektrisko enerģijas ražošanas projektu būvniecību hidroelektrostaciju tuvumā, kā arī hidroelektrostaciju darbības pašregulēšanu un balansēšanu, lai panāktu stabilu jaudas ražošanu saskaņā ar plānošanas prasībām. Ņemot vērā, ka visas galvenās hidroelektrostacijas darbojas saskaņā ar energosistēmas dispečervadību, šo režīmu var piemērot radiālās plūsmas elektrostacijām un dažām mazām hidroelektrostacijām, kas nav piemērotas liela mēroga pārveidošanai un parasti netiek plānotas kā parastās pīķa samazināšanas un frekvences modulācijas funkcijas. Hidroelektrostaciju darbības jaudu var elastīgi kontrolēt, izmantot to īstermiņa regulēšanas jaudu un panākt lokālu balansēšanu un stabilu jaudas ražošanu, vienlaikus uzlabojot esošo pārvades līniju resursu izmantošanas līmeni.
Ūdens un enerģijas maksimālās regulēšanas komplekss
“Ūdens regulēšanas un maksimālās jaudas regulēšanas kompleksa” darbības princips ir balstīts uz ūdens regulēšanas sūknēšanas elektrostaciju būvniecības koncepciju, apvienojumā ar lieliem ūdens taupīšanas projektiem, piemēram, liela mēroga starpbaseinu ūdens pārvadi, lai uzbūvētu rezervuāru un novirzīšanas iekārtu kompleksu, kā arī izmantotu spiediena kritumu starp rezervuāriem, lai uzbūvētu sūknēšanas staciju, parasto hidroelektrostaciju un sūknēšanas elektrostaciju kompleksu, veidojot elektroenerģijas ražošanas un uzglabāšanas kompleksu. Pārvadot ūdeni no augstkalnu ūdens avotiem uz zema augstuma apgabaliem, “Ūdens pārvades un enerģijas maksimālās jaudas samazināšanas komplekss” var pilnībā izmantot spiediena kritumu, lai iegūtu elektroenerģijas ražošanas priekšrocības, vienlaikus panākot ūdens pārvadi lielos attālumos un samazinot ūdens pārvades izmaksas. Vienlaikus “ūdens un enerģijas maksimālās jaudas samazināšanas komplekss” var kalpot kā liela mēroga dispečerējama slodze un enerģijas avots energosistēmai, nodrošinot sistēmas regulēšanas pakalpojumus. Turklāt kompleksu var apvienot arī ar jūras ūdens atsāļošanas projektiem, lai panāktu visaptverošu ūdens resursu attīstības un energosistēmas regulēšanas piemērošanu.
Jūras ūdens sūknēšanas uzglabāšana
Jūras ūdens sūknēšanas elektrostacijas var izvēlēties piemērotu vietu piekrastē, lai izveidotu augšējo rezervuāru, izmantojot jūru kā apakšējo rezervuāru. Tā kā tradicionālo sūknēšanas elektrostaciju atrašanās vieta kļūst arvien sarežģītāka, jūras ūdens sūknēšanas elektrostacijas ir piesaistījušas attiecīgo valsts iestāžu uzmanību un ir veikušas resursu apsekojumus un uz nākotni vērstus tehniskos pētījumus. Jūras ūdens sūknēšanas uzkrāšanu var apvienot arī ar plūdmaiņu enerģijas, viļņu enerģijas, jūras vēja enerģijas u.c. visaptverošu attīstību, lai izveidotu lielas uzglabāšanas jaudas un ilga regulēšanas cikla sūknēšanas elektrostacijas.
Izņemot upes tecējuma hidroelektrostacijas un dažas mazas hidroelektrostacijas bez uzglabāšanas jaudas, lielākā daļa hidroelektrostaciju ar noteiktu rezervuāra jaudu var izpētīt un veikt sūknēšanas uzglabāšanas funkciju transformāciju. Jaunbūvētajā hidroelektrostacijā var projektēt un izvietot noteiktas jaudas sūknēšanas uzglabāšanas iekārtas kopumā. Sākotnēji tiek lēsts, ka, pielietojot jaunas attīstības metodes, augstas kvalitātes maksimālās jaudas samazināšanas apjomu var ātri palielināt vismaz par 100 miljoniem kilovatu; Izmantojot "ūdens regulēšanas un jaudas maksimālās samazināšanas kompleksu" un jūras ūdens sūknēšanas uzglabāšanas enerģijas ražošanu, var panākt arī ārkārtīgi ievērojamu augstas kvalitātes maksimālās samazināšanas jaudu, kam ir liela nozīme jaunu energosistēmu izbūvē un drošā un stabilā darbībā, sniedzot ievērojamus ekonomiskus un sociālus ieguvumus.
Ieteikumi hidroenerģijas inovācijām un attīstībai
Pirmkārt, pēc iespējas ātrāk organizēt hidroenerģijas inovāciju un attīstības augstākā līmeņa projektēšanu un, pamatojoties uz šo darbu, izdot vadlīnijas, lai atbalstītu hidroenerģijas inovāciju un attīstības attīstību. Veikt pētījumus par tādiem svarīgiem jautājumiem kā vadošā ideoloģija, attīstības pozicionēšana, pamatprincipi, plānošanas prioritātes un hidroenerģijas inovatīvās attīstības izkārtojums, un, pamatojoties uz to, sagatavot attīstības plānus, precizēt attīstības posmus un cerības, kā arī sniegt norādījumus tirgus dalībniekiem, lai tie varētu organizēti veikt projektu izstrādi.
Otrais ir organizēt un veikt tehniski ekonomisko iespējamības analīzi un demonstrācijas projektus. Apvienojumā ar jaunu elektroenerģijas sistēmu būvniecību organizēt un veikt hidroelektrostaciju resursu apsekojumus un projektu tehniski ekonomisko analīzi, piedāvāt inženierbūvniecības plānus, izvēlēties tipiskus inženierprojektus inženierdemonstrāciju veikšanai un uzkrāt pieredzi liela mēroga attīstībai.
Treškārt, atbalstīt galveno tehnoloģiju izpēti un demonstrēšanu. Izveidojot nacionālus zinātnes un tehnoloģiju projektus un citus līdzekļus, mēs atbalstīsim fundamentālus un universālus tehniskus sasniegumus, galveno iekārtu izstrādi un demonstrējumu pielietojumus hidroenerģijas inovāciju un attīstības jomā, tostarp, bet ne tikai, jūras ūdens sūknēšanas un uzglabāšanas sūkņu turbīnu lāpstiņu materiālus, kā arī liela mēroga reģionālo ūdens pārsūknēšanas un jaudas maksimuma samazināšanas kompleksu izpēti un projektēšanu.
Ceturtkārt, formulēt fiskālo un nodokļu politiku, projektu apstiprināšanas un elektroenerģijas cenu noteikšanas politiku, lai veicinātu hidroenerģijas inovatīvu attīstību. Koncentrējoties uz visiem hidroelektroenerģijas ražošanas inovatīvās attīstības aspektiem, tāda politika kā finansiālu procentu atlaides, investīciju subsīdijas un nodokļu atvieglojumi būtu jāformulē atbilstoši vietējiem apstākļiem projekta izstrādes sākumposmā, tostarp zaļais finansiālais atbalsts, lai samazinātu projekta finansiālās izmaksas; Hidroakumulācijas iekārtu renovācijas projektiem, kas būtiski nemaina upju hidroloģiskās īpašības, būtu jāievieš vienkāršotas apstiprināšanas procedūras, lai samazinātu administratīvās apstiprināšanas ciklu; Racionalizēt jaudas elektroenerģijas cenu mehānismu hidroakumulācijas iekārtām un elektroenerģijas cenu mehānismu hidroakumulācijas elektrostacijām, lai nodrošinātu saprātīgu vērtības atdevi.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 22. marts
