Пумпаното складирање е најшироко користената и најразвиена технологија во складирањето на енергија на големи размери, а инсталираниот капацитет на електраните може да достигне гигавати. Во моментов, најразвиеното и најголемото инсталирано складирање на енергија во светот се пумпаните хидроцентрали.
Технологијата за пумпано складирање е зрела и стабилна, со високи сеопфатни придобивки и често се користи за регулирање на врвните оптоварувања и резервна копија. Пумпното складирање е најшироко користената и најзрела технологија во складирањето на енергија на големи размери, а инсталираниот капацитет на електраните може да достигне гигавати.
Според нецелосните статистички податоци на Професионалниот комитет за складирање на енергија при Кинеското здружение за истражување на енергијата, пумпаната хидроенергија моментално е најзрелото и најголемото инсталирано складирање на енергија во светот. Од 2019 година, оперативниот капацитет за складирање на енергија во светот достигна 180 милиони киловати, а инсталираниот капацитет на пумпаната енергија за складирање надмина 170 милиони киловати, што претставува 94% од вкупното складирање на енергија во светот.
Електраните со пумпа-акумулатор ја користат електричната енергија генерирана за време на периодот на ниско оптоварување на енергетскиот систем за да пумпаат вода на високо место за складирање и да ослободуваат вода за да генерираат електрична енергија за време на периодите на врвно оптоварување. Кога оптоварувањето е ниско, електраната со пумпа-акумулатор е корисник; кога оптоварувањето е врвно, тоа е електраната.
Пумпната акумулаторска единица има две основни функции: пумпање вода и производство на електрична енергија. Единицата работи како водена турбина кога оптоварувањето на енергетскиот систем е на врвот. Отворот на водечката крила на водната турбина се регулира преку системот за регулирање, а потенцијалната енергија на водата се претвора во механичка енергија на ротацијата на единицата, а потоа механичката енергија се претвора во електрична енергија преку генераторот;
Кога оптоварувањето на енергетскиот систем е ниско, пумпата за вода се користи за пумпање вода од долниот резервоар до горниот резервоар. Преку автоматското прилагодување на системот за регулирање, отворот на водилката автоматски се прилагодува според подигнувањето на пумпата, а електричната енергија се претвора во енергија на воден потенцијал и се складира.
Електраните со пумпа-акумулатор се главно одговорни за регулирање на врвните напони, регулирање на фреквенцијата, итна резервна копија и стартување од црна боја на електроенергетскиот систем, што може да го подобри и балансира оптоварувањето на електроенергетскиот систем, да го подобри квалитетот на снабдувањето со електрична енергија и економските придобивки на електроенергетскиот систем и се основа за обезбедување безбедно, економично и стабилно работење на електричната мрежа. Електраните со пумпа-акумулатор се познати како „стабилизатори“, „регулатори“ и „балансери“ во безбедното работење на електроенергетските мрежи.
Трендот на развој на светските пумпни акумулаторски електрани е висок корисен пад, голем капацитет и голема брзина. Високиот корисен пад значи дека единицата се развива кон поголем корисен пад, голем капацитет значи дека капацитетот на една единица постојано се зголемува, а големата брзина значи дека единицата усвојува поголема специфична брзина.
Структура и карактеристики на електраната
Главните згради на пумпната акумулаторска централа генерално вклучуваат: горен резервоар, долен резервоар, систем за испорака на вода, работилница и други специјални згради. Во споредба со конвенционалните хидроцентрали, хидрауличните структури на пумпните акумулаторски централи ги имаат следниве главни карактеристики:
Постојат горни и долни резервоари. Во споредба со конвенционалните хидроцентрали со ист инсталиран капацитет, капацитетот на резервоарите на пумпно-акумулационите електрани е обично релативно мал.
Нивото на водата во акумулацијата значително варира и често се зголемува и опаѓа. За да се преземе задачата за полнење на врвовите и долините во електричната мрежа, дневната варијација на нивото на водата во акумулацијата на пумпаната електрана е обично релативно голема, генерално надминува 10-20 метри, а некои електрани достигнуваат 30-40 метри, а стапката на промена на нивото на водата во акумулацијата е релативно брза, генерално достигнувајќи 5 ~ 8 m/h, па дури и 8~ 10 m/h.
Барањата за спречување на протекување од резервоарот се високи. Доколку електраната со чисто пумпано складирање предизвика голема загуба на вода поради протекувањето од горниот резервоар, производството на енергија од електраната ќе се намали. Во исто време, со цел да се спречи протекувањето на вода да ги влоши хидрогеолошките услови во проектната област, што резултира со оштетување од протекување и концентрирано протекување, се поставуваат и повисоки барања за спречување на протекување од резервоарот.
Водостојот е висок. Водостојот на пумпата за складирање е генерално висок, претежно 200-800 метри. Пумпната централа Џикси со вкупен инсталиран капацитет од 1,8 милиони киловати е првиот проект за делница од 650 метри во мојата земја, а пумпата за складирање Дунхуа со вкупен инсталиран капацитет од 1,4 милиони киловати е првиот проект за делница од 700 метри во мојата земја. Со континуираниот развој на технологијата за пумпање, бројот на електрани со голем водостој и голем капацитет во мојата земја ќе се зголеми.
Единицата е инсталирана на ниска надморска височина. За да се надмине влијанието на пловноста и протекувањето врз електраната, големите пумпно-акумулациони електрани изградени во земјата и во странство во последниве години најчесто се во форма на подземни електрани.
Најраната пумпно-акумулаторска централа во светот е пумпно-акумулаторската централа Нетра во Цирих, Швајцарија, изградена во 1882 година. Изградбата на пумпно-акумулаторски централи во Кина започна релативно доцна. Првата реверзибилна единица со кос проток беше инсталирана во резервоарот Гангнан во 1968 година. Подоцна, со брзиот развој на домашната енергетска индустрија, инсталираниот капацитет на нуклеарната и термоенергетската енергија брзо се зголеми, што бараше енергетскиот систем да биде опремен со соодветни пумпно-акумулаторски единици.
Од 1980-тите, Кина започна енергично да гради големи пумпни акумулациони електрани. Во последниве години, со брзиот развој на економијата и енергетската индустрија на мојата земја, мојата земја постигна плодни научни и технолошки достигнувања во автономијата на опремата на големите пумпни акумулациони единици.
До крајот на 2020 година, инсталираниот капацитет на мојата земја за производство на електрична енергија со пумпа за складирање изнесуваше 31,49 милиони киловати, што е зголемување од 4,0% во однос на претходната година. Во 2020 година, националниот капацитет за производство на електрична енергија со пумпа за складирање изнесуваше 33,5 милијарди kWh, што е зголемување од 5,0% во однос на претходната година; новододадениот капацитет за производство на електрична енергија со пумпа за складирање во земјата изнесуваше 1,2 милиони kWh. Електраните со пумпа за складирање во мојата земја, и во производство и во изградба, се рангирани на прво место во светот.
Кинеската „Стејт Грид Корпорејшн“ отсекогаш придавала големо значење на развојот на пумпано складирање. Во моментов, „Стејт Грид“ има 22 електрани со пумпано складирање во функција и 30 електрани со пумпано складирање во изградба.
Во 2016 година, започна изградбата на пет централи со пумпа во Женан, Шанкси, Јуронг, Џиангсу, Кингјуан, Лиаонинг, Ксиамен, Фуџијан и Фуканг, Ксинџијанг;
Во 2017 година, започна изградбата на шест централи со пумпа за складирање во округот Ји во Хебеи, Жируи од Внатрешна Монголија, Нингај од Жеџијанг, Џинјун од Жеџијанг, Луонинг од Хенан и Пинџијанг од Хунан;
Во 2019 година, започна изградбата на пет централи со пумпа во Фунинг во Хебеи, Џиаохе во Џилин, Куџијанг во Жеџијанг, Веифанг во Шандонг и Хами во Ксинџијанг;
Во 2020 година, ќе започнат изградбата на четири електрани со пумпа во Шанкси Јуанку, Шанкси Хунјуан, Жеџијанг Панан и Шандонг Таиан Фаза II.
Првата пумпна акумулаторна централа во мојата земја со целосно автономна единечна опрема. Во октомври 2011 година, електраната беше успешно завршена, што укажува дека мојата земја успешно ја совладала основната технологија за развој на опрема за пумпни акумулаторски единици.
Во април 2013 година, пумпната централа Фуџијан Сјанјоу беше официјално пуштена во употреба за производство на електрична енергија; во април 2016 година, пумпната централа Жеџијанг Сјанјоу со капацитет од 375.000 киловати беше успешно поврзана на мрежата. Автономната опрема на големите пумпни акумулатори во мојата земја е популаризирана и континуирано се применува.
Првата пумпа-акумулаторска централа во мојата земја со капацитет од 700 метри. Вкупниот инсталиран капацитет е 1,4 милиони киловати. На 4 јуни 2021 година, Блок 1 беше пуштен во употреба за производство на електрична енергија.
Пумпно-акумулационата централа со најголем инсталиран капацитет во светот моментално е во изградба. Вкупниот инсталиран капацитет е 3,6 милиони киловати.
Пумпното складирање има карактеристики на основно, сеопфатно и јавно. Може да учествува во регулациските услуги на новиот извор на енергија, мрежа, оптоварување и врски за складирање, а сеопфатните придобивки се позначајни. Носи безбеден стабилизатор на напојување во електроенергетскиот систем, чист балансер со ниска емисија на јаглерод и важна функција на регулаторот за работа со висока ефикасност.
Првата е ефикасно справување со недостатокот на сигурен резервен капацитет на електроенергетскиот систем при пенетрација на висок процент на нова енергија. Со предноста на двојната регулација на врвниот капацитет, можеме да го подобриме капацитетот за регулација на врвниот капацитет на електроенергетскиот систем и да го ублажиме проблемот со снабдувањето со врвно оптоварување предизвикан од нестабилноста на новата енергија и врвното оптоварување предизвикано од падот. Тешкотиите со потрошувачката предизвикани од големиот развој на нова енергија во текот на периодот можат подобро да ја промовираат потрошувачката на нова енергија.
Втората е ефикасно справување со несовпаѓањето помеѓу излезните карактеристики на новата енергија и побарувачката на оптоварување, потпирајќи се на флексибилната способност за прилагодување на брзиот одговор, за подобро прилагодување на случајноста и нестабилноста на новата енергија и за задоволување на флексибилната побарувачка за прилагодување што ја носи новата енергија „во зависност од времето“.
Третото е ефикасно справување со недоволниот момент на инерција на високопропорционалниот нов енергетски систем. Со предноста на високиот момент на инерција на синхрониот генератор, може ефикасно да се подобри способноста на системот да се спротивстави на пречките и да се одржи стабилноста на фреквенцијата на системот.
Четвртиот е ефикасно справување со потенцијалното влијание врз безбедноста на формата „двојно висока“ врз новиот енергетски систем, преземање на функцијата за итна резервна копија и одговор на ненадејните потреби за прилагодување во секое време со можности за брзо стартување-стоп и брзо зголемување на моќноста. Во исто време, како прекинливо оптоварување, може безбедно да го отстрани номиналното оптоварување на пумпната единица со милисекундна реакција и да го подобри безбедното и стабилно работење на системот.
Петтото е ефикасно справување со високите трошоци за прилагодување што ги носи големото ново поврзување со енергетската мрежа. Преку разумни методи на работа, во комбинација со топлинска енергија, за намалување на јаглеродот и зголемување на ефикасноста, намалување на напуштањето на ветерот и светлината, промовирање на распределбата на капацитетите и подобрување на целокупната економичност и чистото работење на целиот систем.
Зајакнување на оптимизацијата и интеграцијата на инфраструктурните ресурси, координирање на управувањето со безбедноста, квалитетот и напредокот на 30 проекти во изградба, енергично промовирање на механизирана градба, интелигентна контрола и стандардизирана градба, оптимизирање на периодот на изградба и обезбедување дека капацитетот за пумпање ќе надмине 20 милиони киловати во текот на периодот на „14-тиот петгодишен план“, а оперативниот инсталиран капацитет ќе надмине 70 милиони киловати до 2030 година.
Втората е напорна работа на lean управување. Зајакнување на насоките за планирање, фокусирајќи се на целта за „двојно јаглеродно“ и спроведувањето на стратегијата на компанијата, висококвалитетна подготовка на „14-тиот петгодишен“ план за развој за пумпано складирање. Научно оптимизирање на прелиминарните работни процедури на проектот и унапредување на студијата за изводливост и одобрување на проектот на уреден начин. Фокусирање на безбедноста, квалитетот, периодот на изградба и трошоците, енергично промовирање на интелигентно управување и контрола, механизирана градба и зелена градба на инженерските конструкции за да се обезбеди дека проектите во изградба можат да постигнат придобивки што е можно поскоро.
Продлабочување на управувањето со животниот циклус на опремата, продлабочување на истражувањето за услугата на единиците во електричната мрежа, оптимизирање на стратегијата за работа на единиците и целосно обезбедување на безбедно и стабилно работење на електричната мрежа. Продлабочување на повеќедимензионалното посно управување, забрзување на изградбата на современ паметен синџир на снабдување, подобрување на системот за управување со материјали, научна распределба на капиталот, ресурсите, технологијата, податоците и другите фактори на производство, енергично подобрување на квалитетот и ефикасноста и сеопфатно подобрување на ефикасноста на управувањето и оперативната ефикасност.
Третото е да се бараат пробиви во технолошките иновации. Длабинска имплементација на „Новиот акционен план за скок напред“ за научни и технолошки иновации, зголемување на инвестициите во научни истражувања и подобрување на способноста за независни иновации. Зголемување на примената на технологијата на единици со променлива брзина, зајакнување на технолошкото истражување и развој на единици со голем капацитет од 400 мегавати, забрзување на изградбата на лаборатории за модели на пумпно-турбини и лаборатории за симулација и вложување максимални напори за изградба на независна платформа за научна и технолошка иновација.
Оптимизирање на распоредот на научните истражувања и распределбата на ресурсите, зајакнување на истражувањата за основната технологија на пумпано складирање и стремеж кон надминување на техничкиот проблем на „заглавениот врат“. Продлабочување на истражувањата за примена на нови технологии како што е „Big Cloud IoT Smart Chain“, сеопфатно распоредување на изградбата на дигитални интелигентни електрани и забрзување на дигиталната трансформација на претпријатијата.
Време на објавување: 07.03.2022
