पंप-स्टोरेज पॉवर स्टेशनची रचना आणि वैशिष्ट्ये आणि पॉवर स्टेशनची बांधकाम पद्धत

मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा साठवणुकीसाठी पंप्ड स्टोरेज हे सर्वात जास्त वापरले जाणारे आणि परिपक्व तंत्रज्ञान आहे आणि पॉवर स्टेशनची स्थापित क्षमता गिगावॅटपर्यंत पोहोचू शकते. सध्या, जगातील सर्वात परिपक्व आणि सर्वात मोठे स्थापित ऊर्जा साठवणूक पंप्ड हायड्रो आहे.
पंप केलेले स्टोरेज तंत्रज्ञान परिपक्व आणि स्थिर आहे, उच्च व्यापक फायदे आहेत आणि बहुतेकदा ते पीक रेग्युलेशन आणि बॅकअपसाठी वापरले जाते. पंप केलेले स्टोरेज हे मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा साठवणुकीत सर्वात जास्त वापरले जाणारे आणि परिपक्व तंत्रज्ञान आहे आणि पॉवर स्टेशनची स्थापित क्षमता गिगावॅटपर्यंत पोहोचू शकते.

चायना एनर्जी रिसर्च असोसिएशनच्या एनर्जी स्टोरेज प्रोफेशनल कमिटीच्या अपूर्ण आकडेवारीनुसार, पंप्ड हायड्रो सध्या जगातील सर्वात परिपक्व आणि सर्वात मोठे स्थापित ऊर्जा साठवण आहे. २०१९ पर्यंत, जगातील कार्यरत ऊर्जा साठवण क्षमता १८० दशलक्ष किलोवॅटपर्यंत पोहोचली आणि पंप्ड स्टोरेज ऊर्जेची स्थापित क्षमता १७० दशलक्ष किलोवॅटपेक्षा जास्त झाली, जी जगातील एकूण ऊर्जा साठवणुकीच्या ९४% आहे.
पंप-स्टोरेज पॉवर स्टेशन्स पॉवर सिस्टमच्या कमी भार कालावधीत निर्माण होणाऱ्या विजेचा वापर साठवणुकीसाठी उंच ठिकाणी पाणी पंप करण्यासाठी करतात आणि पीक लोड कालावधीत वीज निर्मितीसाठी पाणी सोडतात. जेव्हा भार कमी असतो, तेव्हा पंप-स्टोरेज पॉवर स्टेशन वापरकर्ता असतो; जेव्हा भार पीक असतो, तेव्हा तो पॉवर प्लांट असतो.
पंप केलेल्या स्टोरेज युनिटची दोन मूलभूत कार्ये आहेत: पाणी पंप करणे आणि वीज निर्मिती करणे. जेव्हा पॉवर सिस्टमचा भार त्याच्या शिखरावर असतो तेव्हा युनिट वॉटर टर्बाइन म्हणून काम करते. वॉटर टर्बाइनच्या मार्गदर्शक वेनचे उघडणे गव्हर्नर सिस्टमद्वारे समायोजित केले जाते आणि पाण्याची स्थितीज ऊर्जा युनिट रोटेशनच्या यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतरित केली जाते आणि नंतर जनरेटरद्वारे यांत्रिक ऊर्जा विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतरित केली जाते;
जेव्हा पॉवर सिस्टमचा भार कमी असतो, तेव्हा वॉटर पंपचा वापर खालच्या जलाशयातून वरच्या जलाशयात पाणी पंप करण्यासाठी केला जातो. गव्हर्नर सिस्टमच्या स्वयंचलित समायोजनाद्वारे, पंप लिफ्टनुसार मार्गदर्शक व्हेन ओपनिंग स्वयंचलितपणे समायोजित केले जाते आणि विद्युत ऊर्जा पाण्याच्या संभाव्य उर्जेमध्ये रूपांतरित केली जाते आणि साठवली जाते. .

पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन्स प्रामुख्याने पीक रेग्युलेशन, फ्रिक्वेन्सी रेग्युलेशन, इमर्जन्सी बॅकअप आणि पॉवर सिस्टमच्या ब्लॅक स्टार्टसाठी जबाबदार असतात, जे पॉवर सिस्टमचा भार सुधारू शकतात आणि संतुलित करू शकतात, पॉवर सप्लायची गुणवत्ता आणि पॉवर सिस्टमचे आर्थिक फायदे सुधारू शकतात आणि पॉवर ग्रिडचे सुरक्षित, किफायतशीर आणि स्थिर ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी कणा आहेत. . पॉवर ग्रिडच्या सुरक्षित ऑपरेशनमध्ये पंप्ड-स्टोरेज पॉवर प्लांट्सना "स्टेबिलायझर्स", "रेग्युलेटर" आणि "बॅलन्सर" म्हणून ओळखले जाते.
जगातील पंप केलेल्या स्टोरेज पॉवर स्टेशन्सचा विकास ट्रेंड उच्च हेड, मोठी क्षमता आणि उच्च गती आहे. उच्च हेड म्हणजे युनिट उच्च हेडपर्यंत विकसित होते, मोठ्या क्षमतेचा अर्थ असा की एकाच युनिटची क्षमता सतत वाढत आहे आणि उच्च गती म्हणजे युनिट उच्च विशिष्ट गती स्वीकारते.

पॉवर स्टेशनची रचना आणि वैशिष्ट्ये
पंप केलेल्या साठवण वीज केंद्राच्या मुख्य इमारतींमध्ये सामान्यतः हे समाविष्ट असते: वरचा जलाशय, खालचा जलाशय, पाणी वितरण प्रणाली, कार्यशाळा आणि इतर विशेष इमारती. पारंपारिक जलविद्युत केंद्रांच्या तुलनेत, पंप केलेल्या साठवण वीज केंद्रांच्या हायड्रॉलिक संरचनांमध्ये खालील मुख्य वैशिष्ट्ये आहेत:
वरच्या आणि खालच्या जलाशयांमध्ये पाणी साठवण्याची क्षमता असते. समान स्थापित क्षमता असलेल्या पारंपारिक जलविद्युत केंद्रांच्या तुलनेत, पंप-स्टोरेज पॉवर स्टेशनची पाणी साठवण्याची क्षमता सहसा तुलनेने कमी असते.
जलाशयातील पाण्याची पातळी मोठ्या प्रमाणात चढ-उतार होते आणि वारंवार वाढते आणि कमी होते. पॉवर ग्रिडमध्ये पीक शेव्हिंग आणि व्हॅली फिलिंगचे काम करण्यासाठी, पंप केलेल्या स्टोरेज पॉवर स्टेशनच्या जलाशयातील पाण्याच्या पातळीतील दैनिक फरक सहसा तुलनेने मोठा असतो, साधारणपणे 10-20 मीटरपेक्षा जास्त असतो आणि काही पॉवर स्टेशन 30-40 मीटरपर्यंत पोहोचतात आणि जलाशयातील पाण्याच्या पातळीतील बदलाचा दर तुलनेने जलद असतो, साधारणपणे 5 ~8 मीटर/तास आणि अगदी 8 ~10 मीटर/तास पर्यंत पोहोचतो.
जलाशयातील गळती प्रतिबंधक आवश्यकता जास्त आहेत. जर शुद्ध पंप केलेल्या साठवण केंद्रामुळे वरच्या जलाशयातील गळतीमुळे मोठ्या प्रमाणात पाण्याचे नुकसान होत असेल, तर वीज केंद्राची वीज निर्मिती कमी होईल. त्याच वेळी, प्रकल्प क्षेत्रातील जलजैविक परिस्थिती बिघडण्यापासून पाण्याचे गळती रोखण्यासाठी, ज्यामुळे गळतीचे नुकसान होते आणि सांद्रित गळती होते, जलाशयातील गळती प्रतिबंधक आवश्यकता देखील जास्त आहेत.
पाण्याचे प्रमाण जास्त आहे. पंप केलेल्या स्टोरेज पॉवर स्टेशनचे हेड साधारणपणे २००-८०० मीटर उंच असते. १.८ दशलक्ष किलोवॅटची एकूण स्थापित क्षमता असलेले जिक्सी पंप-स्टोरेज पॉवर स्टेशन हे माझ्या देशातील पहिले ६५०-मीटर हेड सेक्शन प्रकल्प आहे आणि १.४ दशलक्ष किलोवॅटची एकूण स्थापित क्षमता असलेले डुनहुआ पंप-स्टोरेज पॉवर स्टेशन हे माझ्या देशातील पहिले ७००-मीटर हेड सेक्शन प्रकल्प आहे. पंप केलेल्या स्टोरेज तंत्रज्ञानाच्या सतत विकासासह, माझ्या देशात उच्च-हेड, मोठ्या-क्षमतेच्या पॉवर स्टेशनची संख्या वाढेल.
हे युनिट कमी उंचीवर बसवले आहे. पॉवरहाऊसवरील उतार आणि गळतीच्या प्रभावावर मात करण्यासाठी, अलिकडच्या वर्षांत देशांतर्गत आणि परदेशात बांधलेले मोठ्या प्रमाणात पंप-स्टोरेज पॉवर स्टेशन बहुतेकदा भूमिगत पॉवरहाऊसचे स्वरूप स्वीकारतात.

जगातील सर्वात जुने पंप-स्टोरेज पॉवर स्टेशन म्हणजे स्वित्झर्लंडमधील झुरिच येथील नेत्रा पंप-स्टोरेज पॉवर स्टेशन, जे १८८२ मध्ये बांधले गेले. चीनमध्ये पंप-स्टोरेज पॉवर स्टेशनचे बांधकाम तुलनेने उशिरा सुरू झाले. पहिले तिरकस प्रवाह उलट करता येणारे युनिट १९६८ मध्ये गंगनान जलाशयात स्थापित करण्यात आले. नंतर, देशांतर्गत ऊर्जा उद्योगाच्या जलद विकासासह, अणुऊर्जा आणि औष्णिक उर्जेची स्थापित क्षमता वेगाने वाढली, ज्यामुळे वीज प्रणालीला संबंधित पंप-स्टोरेज युनिट्सने सुसज्ज करणे आवश्यक होते.
१९८० च्या दशकापासून, चीनने मोठ्या प्रमाणात पंप-स्टोरेज पॉवर स्टेशन्स बांधण्यास जोरदार सुरुवात केली आहे. अलिकडच्या वर्षांत, माझ्या देशाच्या अर्थव्यवस्थेच्या आणि वीज उद्योगाच्या जलद विकासासह, माझ्या देशाने मोठ्या प्रमाणात पंप-स्टोरेज युनिट्सच्या उपकरण स्वायत्ततेमध्ये फलदायी वैज्ञानिक आणि तांत्रिक कामगिरी केली आहे.
२०२० च्या अखेरीस, माझ्या देशाची पंप केलेल्या साठवणुकीची वीज निर्मितीची स्थापित क्षमता ३१.४९ दशलक्ष किलोवॅट होती, जी मागील वर्षाच्या तुलनेत ४.०% वाढली आहे. २०२० मध्ये, राष्ट्रीय पंप केलेल्या साठवणुकीची वीज निर्मिती क्षमता ३३.५ अब्ज किलोवॅट प्रति तास होती, जी मागील वर्षाच्या तुलनेत ५.०% वाढली आहे; देशातील नव्याने जोडलेल्या पंप केलेल्या साठवणुकीची वीज निर्मिती क्षमता १.२ दशलक्ष किलोवॅट प्रति तास होती. माझ्या देशातील पंप केलेल्या साठवणुकीची वीज निर्मिती केंद्रे उत्पादन आणि बांधकामाधीन दोन्ही ठिकाणी जगात प्रथम क्रमांकावर आहेत.

स्टेट ग्रिड कॉर्पोरेशन ऑफ चायना नेहमीच पंप्ड स्टोरेजच्या विकासाला खूप महत्त्व देत आले आहे. सध्या, स्टेट ग्रिडमध्ये २२ पंप्ड-स्टोरेज पॉवर स्टेशन कार्यरत आहेत आणि ३० पंप्ड-स्टोरेज पॉवर स्टेशन बांधकामाधीन आहेत.
2016 मध्ये, झेनआन, शानक्सी, जुरोंग, जिआंगसू, क्विंगयुआन, लिओनिंग, झियामेन, फुजियान आणि फुकांग, झिनजियांग येथे पाच पंप-स्टोरेज पॉवर स्टेशनचे बांधकाम सुरू झाले;
2017 मध्ये, हेबेईच्या यी काउंटी, इनर मंगोलियातील झिरुई, झेजियांगचे निंघाई, झेजियांगचे जिन्यून, हेनानचे लुओनिंग आणि हुनानचे पिंगजियांग येथे सहा पंप-स्टोरेज पॉवर स्टेशनचे बांधकाम सुरू झाले;
2019 मध्ये, हेबेईमधील फनिंग, जिलिनमधील जिओहे, झेजियांगमधील क्यूजियांग, शेडोंगमधील वेफांग आणि झिनजियांगमधील हमी येथे पाच पंप-स्टोरेज पॉवर स्टेशनचे बांधकाम सुरू झाले;
2020 मध्ये, शांक्सी युआनकू, शांक्सी ह्युन्युआन, झेजियांग पॅनआन आणि शेडोंग ताईआन फेज II मधील चार पंप-स्टोरेज पॉवर स्टेशनचे बांधकाम सुरू होईल.

माझ्या देशातील पहिले पंप केलेले स्टोरेज पॉवर स्टेशन ज्यामध्ये पूर्णपणे स्वायत्त युनिट उपकरणे आहेत. ऑक्टोबर २०११ मध्ये, पॉवर स्टेशन यशस्वीरित्या पूर्ण झाले, जे दर्शवते की माझ्या देशाने पंप केलेले स्टोरेज युनिट उपकरणे विकासाच्या मुख्य तंत्रज्ञानावर यशस्वीरित्या प्रभुत्व मिळवले आहे.
एप्रिल २०१३ मध्ये, फुजियान शियानयू पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन अधिकृतपणे वीज निर्मितीसाठी कार्यान्वित करण्यात आले; एप्रिल २०१६ मध्ये, ३७५,००० किलोवॅट क्षमतेचे झेजियांग शियानजू पंप्ड स्टोरेज पॉवर स्टेशन यशस्वीरित्या ग्रिडशी जोडले गेले. माझ्या देशात मोठ्या प्रमाणात पंप्ड स्टोरेज युनिट्सची स्वायत्त उपकरणे लोकप्रिय झाली आहेत आणि सतत वापरली जात आहेत.
माझ्या देशातील पहिले ७०० मीटर हेड पंप्ड-स्टोरेज पॉवर स्टेशन. एकूण स्थापित क्षमता १.४ दशलक्ष किलोवॅट आहे. ४ जून २०२१ रोजी, वीज निर्मितीसाठी युनिट १ कार्यान्वित करण्यात आले.
जगातील सर्वात मोठी स्थापित क्षमता असलेले पंप-स्टोरेज पॉवर स्टेशन सध्या बांधकामाधीन आहे. एकूण स्थापित क्षमता ३.६ दशलक्ष किलोवॅट आहे.
पंप केलेल्या स्टोरेजमध्ये मूलभूत, व्यापक आणि सार्वजनिक अशी वैशिष्ट्ये आहेत. ते नवीन पॉवर सिस्टम स्रोत, नेटवर्क, लोड आणि स्टोरेज लिंक्सच्या नियमन सेवांमध्ये सहभागी होऊ शकते आणि व्यापक फायदे अधिक लक्षणीय आहेत. त्यात पॉवर सिस्टम सुरक्षित पॉवर सप्लाय स्टेबलायझर, स्वच्छ कमी-कार्बन बॅलेन्सर आणि उच्च कार्यक्षमता असलेले रनिंग रेग्युलेटरचे महत्त्वाचे कार्य आहे.
पहिले म्हणजे नवीन ऊर्जेच्या उच्च प्रमाणाच्या प्रवेशाखाली वीज प्रणालीच्या विश्वसनीय राखीव क्षमतेच्या कमतरतेला प्रभावीपणे सामोरे जाणे. दुहेरी क्षमतेच्या शिखर नियमनाच्या फायद्यामुळे, आपण वीज प्रणालीची मोठ्या-क्षमतेची शिखर नियमन क्षमता सुधारू शकतो आणि नवीन ऊर्जेच्या अस्थिरतेमुळे आणि ट्रफमुळे होणाऱ्या शिखर भारामुळे होणारी पीक लोड पुरवठा समस्या कमी करू शकतो. या कालावधीत नवीन ऊर्जेच्या मोठ्या प्रमाणात विकासामुळे निर्माण होणाऱ्या वापराच्या अडचणी नवीन ऊर्जेच्या वापराला चांगल्या प्रकारे प्रोत्साहन देऊ शकतात.
दुसरे म्हणजे, नवीन ऊर्जेच्या उत्पादन वैशिष्ट्यांमधील विसंगती आणि भार मागणी प्रभावीपणे हाताळणे, जलद प्रतिसादाच्या लवचिक समायोजन क्षमतेवर अवलंबून राहणे, नवीन ऊर्जेच्या यादृच्छिकतेशी आणि अस्थिरतेशी चांगल्या प्रकारे जुळवून घेणे आणि "हवामानानुसार" नवीन ऊर्जेद्वारे आणलेल्या लवचिक समायोजन मागणीची पूर्तता करणे.
तिसरे म्हणजे उच्च-प्रमाणातील नवीन ऊर्जा प्रणालीच्या अपुर्‍या जडत्वाच्या क्षणाला प्रभावीपणे सामोरे जाणे. सिंक्रोनस जनरेटरच्या उच्च जडत्वाच्या क्षणाच्या फायद्यामुळे, ते सिस्टमची अडथळा-विरोधी क्षमता प्रभावीपणे वाढवू शकते आणि सिस्टम वारंवारता स्थिरता राखू शकते.
चौथे म्हणजे नवीन पॉवर सिस्टमवरील "डबल-हाय" फॉर्मच्या संभाव्य सुरक्षिततेच्या प्रभावाला प्रभावीपणे सामोरे जाणे, आपत्कालीन बॅकअप फंक्शन गृहीत धरणे आणि जलद स्टार्ट-स्टॉप आणि जलद पॉवर रॅम्पिंग क्षमतांसह कोणत्याही वेळी अचानक समायोजन गरजांना प्रतिसाद देणे. त्याच वेळी, व्यत्यय आणणारा भार म्हणून, ते मिलिसेकंद प्रतिसादासह पंपिंग युनिटचा रेट केलेला भार सुरक्षितपणे काढून टाकू शकते आणि सिस्टमचे सुरक्षित आणि स्थिर ऑपरेशन सुधारू शकते.
पाचवा मुद्दा म्हणजे मोठ्या प्रमाणात नवीन ऊर्जा ग्रिड कनेक्शनमुळे येणाऱ्या उच्च समायोजन खर्चाचा प्रभावीपणे सामना करणे. कार्बन कमी करण्यासाठी आणि कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी, वारा आणि प्रकाशाचा त्याग कमी करण्यासाठी, क्षमता वाटपाला प्रोत्साहन देण्यासाठी आणि संपूर्ण प्रणालीची एकूण अर्थव्यवस्था आणि स्वच्छ ऑपरेशन सुधारण्यासाठी थर्मल पॉवरसह वाजवी ऑपरेशन पद्धतींद्वारे.

पायाभूत सुविधांच्या संसाधनांचे ऑप्टिमायझेशन आणि एकत्रीकरण मजबूत करणे, बांधकामाधीन ३० प्रकल्पांच्या सुरक्षितता, गुणवत्ता आणि प्रगती व्यवस्थापनाचे समन्वय साधणे, यांत्रिक बांधकाम, बुद्धिमान नियंत्रण आणि प्रमाणित बांधकामांना जोरदार प्रोत्साहन देणे, बांधकाम कालावधी ऑप्टिमाइझ करणे आणि "१४ व्या पंचवार्षिक योजने" कालावधीत पंप केलेली साठवण क्षमता २० दशलक्ष किलोवॅटपेक्षा जास्त असेल आणि २०३० पर्यंत ऑपरेटिंग स्थापित क्षमता ७० दशलक्ष किलोवॅटपेक्षा जास्त असेल याची खात्री करणे.
दुसरे म्हणजे लीन मॅनेजमेंटवर कठोर परिश्रम करणे. नियोजन मार्गदर्शन मजबूत करणे, "ड्युअल कार्बन" ध्येयावर केंद्रित करणे आणि कंपनीच्या धोरणाची अंमलबजावणी करणे, पंप केलेल्या स्टोरेजसाठी "१४ व्या पंचवार्षिक" विकास योजनेची उच्च-गुणवत्तेची तयारी करणे. प्रकल्पाच्या प्राथमिक कार्यपद्धती वैज्ञानिकदृष्ट्या ऑप्टिमाइझ करा आणि प्रकल्प व्यवहार्यता अभ्यास आणि मंजुरी व्यवस्थित पद्धतीने पुढे नेणे. सुरक्षितता, गुणवत्ता, बांधकाम कालावधी आणि खर्च यावर लक्ष केंद्रित करून, बांधकामाधीन प्रकल्पांना शक्य तितक्या लवकर फायदे मिळू शकतील याची खात्री करण्यासाठी बुद्धिमान व्यवस्थापन आणि नियंत्रण, यांत्रिक बांधकाम आणि अभियांत्रिकी बांधकामाचे हरित बांधकाम जोमाने प्रोत्साहन द्या.
उपकरणांचे जीवनचक्र व्यवस्थापन अधिक सखोल करा, युनिट्सच्या पॉवर ग्रिड सेवेवरील संशोधन अधिक सखोल करा, युनिट्सची ऑपरेशन स्ट्रॅटेजी ऑप्टिमाइझ करा आणि पॉवर ग्रिडच्या सुरक्षित आणि स्थिर ऑपरेशनला पूर्णपणे सेवा द्या. बहुआयामी लीन मॅनेजमेंट अधिक सखोल करा, आधुनिक स्मार्ट सप्लाय चेनच्या बांधकामाला गती द्या, मटेरियल मॅनेजमेंट सिस्टम सुधारा, भांडवल, संसाधने, तंत्रज्ञान, डेटा आणि इतर उत्पादन घटकांचे वैज्ञानिकदृष्ट्या वाटप करा, गुणवत्ता आणि कार्यक्षमता जोमाने सुधारा आणि व्यवस्थापन कार्यक्षमता आणि ऑपरेटिंग कार्यक्षमता व्यापकपणे सुधारा.
तिसरे म्हणजे तांत्रिक नवोपक्रमात प्रगती साधणे. वैज्ञानिक आणि तांत्रिक नवोपक्रमासाठी "न्यू लीप फॉरवर्ड अ‍ॅक्शन प्लॅन" ची सखोल अंमलबजावणी, वैज्ञानिक संशोधनात गुंतवणूक वाढवणे आणि स्वतंत्र नवोपक्रमाची क्षमता सुधारणे. व्हेरिएबल स्पीड युनिट तंत्रज्ञानाचा वापर वाढवणे, ४००-मेगावॅट मोठ्या-क्षमतेच्या युनिट्सचे तंत्रज्ञान संशोधन आणि विकास मजबूत करणे, पंप-टर्बाइन मॉडेल प्रयोगशाळा आणि सिम्युलेशन प्रयोगशाळांच्या बांधकामाला गती देणे आणि एक स्वतंत्र वैज्ञानिक आणि तांत्रिक नवोपक्रम प्लॅटफॉर्म तयार करण्यासाठी सर्वतोपरी प्रयत्न करणे.
वैज्ञानिक संशोधन मांडणी आणि संसाधन वाटप ऑप्टिमाइझ करा, पंप केलेल्या स्टोरेजच्या मुख्य तंत्रज्ञानावरील संशोधन मजबूत करा आणि "स्टक नेक" च्या तांत्रिक समस्येवर मात करण्यासाठी प्रयत्न करा. "बिग क्लाउड आयओटी स्मार्ट चेन" सारख्या नवीन तंत्रज्ञानाच्या वापरावरील संशोधन अधिक सखोल करा, डिजिटल इंटेलिजेंट पॉवर स्टेशन्सच्या बांधकामाचे व्यापकपणे नियोजन करा आणि उद्योगांच्या डिजिटल परिवर्तनाला गती द्या.