Pentadbiran Meteorologi China berkata bahawa disebabkan oleh ketidakpastian sistem iklim yang diburukkan lagi oleh pemanasan global, suhu tinggi yang melampau di China dan peristiwa hujan lebat yang melampau menjadi lebih kerap dan lebih kuat.
Sejak Revolusi Perindustrian, gas rumah hijau yang dihasilkan oleh aktiviti manusia telah menyebabkan suhu tinggi global yang tidak normal, peningkatan paras laut, dan cuaca ekstrem seperti hujan ribut, banjir, dan kemarau telah berlaku di kawasan berbeza dengan kepadatan dan kekerapan yang lebih tinggi.
Pertubuhan Kesihatan Sedunia menegaskan bahawa peningkatan suhu global dan pembakaran bahan api fosil yang berlebihan telah menjadi salah satu ancaman terbesar kepada kesihatan manusia. Bukan sahaja ancaman strok haba, strok haba dan penyakit kardiovaskular, perubahan iklim boleh menyebabkan lebih daripada 50% patogen manusia yang diketahui menjadi lebih teruk.
Perubahan iklim merupakan cabaran besar yang dihadapi manusia pada era kontemporari. Sebagai pengeluar gas rumah hijau utama, China mengumumkan matlamat "puncak karbon dan peneutralan karbon" pada tahun 2020, membuat komitmen yang serius kepada masyarakat antarabangsa, menunjukkan tanggungjawab dan komitmen sebuah negara besar, dan juga mencerminkan keperluan mendesak negara untuk menggalakkan transformasi dan penaiktarafan struktur ekonomi serta menggalakkan kewujudan bersama yang harmoni antara manusia dan alam semula jadi.
Cabaran pergolakan sistem kuasa
Medan tenaga merupakan medan perang yang sangat diperhatikan untuk pelaksanaan "karbon berganda".
Bagi setiap peningkatan 1 darjah Celsius dalam suhu purata global, arang batu menyumbang lebih daripada 0.3 darjah Celsius. Untuk terus menggalakkan revolusi tenaga, adalah perlu untuk mengawal penggunaan tenaga fosil dan mempercepatkan pembinaan sistem tenaga baharu. Pada tahun 2022-2023, China mengeluarkan lebih daripada 120 dasar "karbon berganda", terutamanya yang menekankan sokongan utama untuk pembangunan dan penggunaan tenaga boleh diperbaharui.
Di bawah promosi dasar yang kukuh, China telah menjadi negara terbesar di dunia dalam penggunaan tenaga baharu dan tenaga boleh diperbaharui. Menurut data daripada Pentadbiran Tenaga Negara, pada separuh pertama tahun 2024, kapasiti terpasang baharu negara untuk penjanaan kuasa tenaga boleh diperbaharui ialah 134 juta kilowatt, menyumbang 88% daripada kapasiti terpasang baharu; penjanaan kuasa tenaga boleh diperbaharui ialah 1.56 trilion kilowatt-jam, menyumbang kira-kira 35% daripada jumlah penjanaan kuasa.
Lebih banyak kuasa angin dan kuasa fotovoltaik digabungkan ke dalam grid kuasa, membawa elektrik hijau yang lebih bersih kepada pengeluaran dan kehidupan manusia, tetapi juga mencabar mod operasi tradisional grid kuasa.
Mod bekalan kuasa grid kuasa tradisional adalah segera dan terancang. Apabila anda menghidupkan kuasa, ini bermakna seseorang telah mengira keperluan anda terlebih dahulu dan sedang menjana elektrik untuk anda pada masa yang sama di suatu tempat. Lengkung penjanaan kuasa loji janakuasa dan lengkung penghantaran kuasa saluran penghantaran dirancang terlebih dahulu mengikut data sejarah. Walaupun permintaan elektrik meningkat secara tiba-tiba, permintaan tersebut boleh dipenuhi tepat pada masanya dengan memulakan unit kuasa terma sandaran, bagi mencapai operasi sistem grid kuasa yang selamat dan stabil.
Walau bagaimanapun, dengan pengenalan sejumlah besar kuasa angin dan kuasa fotovoltaik, bila dan berapa banyak elektrik yang boleh dijana semuanya ditentukan oleh cuaca, yang sukar untuk dirancang. Apabila keadaan cuaca baik, unit tenaga baharu beroperasi pada kapasiti penuh dan menjana sejumlah besar elektrik hijau, tetapi jika permintaan tidak meningkat, elektrik ini tidak dapat disambungkan ke Internet; apabila permintaan elektrik kuat, kebetulan hujan dan mendung, turbin angin tidak berputar, panel fotovoltaik tidak menjadi panas, dan masalah gangguan bekalan elektrik berlaku.
Sebelum ini, pengabaian penggunaan angin dan cahaya di Gansu, Xinjiang dan wilayah tenaga baharu yang lain berkaitan dengan kekurangan elektrik bermusim di rantau ini dan ketidakupayaan grid kuasa untuk menyerapnya tepat pada masanya. Ketidakkawalan tenaga bersih membawa cabaran kepada penghantaran grid kuasa dan meningkatkan risiko operasi sistem kuasa. Hari ini, apabila orang ramai sangat bergantung pada bekalan kuasa yang stabil untuk pengeluaran dan kehidupan, sebarang ketidakpadanan antara penjanaan kuasa dan penggunaan kuasa akan memberi kesan ekonomi dan sosial yang serius.
Terdapat perbezaan tertentu antara kapasiti terpasang tenaga baharu dan penjanaan kuasa sebenar, dan permintaan kuasa pengguna serta kuasa yang dijana oleh loji janakuasa tidak dapat mencapai "sumber mengikut beban" dan "keseimbangan dinamik". Elektrik "segar" mesti digunakan dalam masa atau disimpan, yang merupakan syarat yang diperlukan untuk operasi grid kuasa yang teratur dan stabil. Untuk mencapai matlamat ini, selain membina model ramalan tenaga bersih yang tepat melalui analisis cuaca dan data penjanaan kuasa sejarah yang tepat, fleksibiliti penghantaran sistem kuasa juga perlu ditingkatkan melalui alat seperti sistem penyimpanan tenaga dan loji janakuasa maya. Negara ini menekankan "mempercepatkan perancangan dan pembinaan sistem tenaga baharu", dan penyimpanan tenaga merupakan teknologi yang sangat diperlukan.
"Bank Hijau" dalam Sistem Tenaga Baharu
Di bawah revolusi tenaga, peranan penting stesen janakuasa simpanan yang dipam telah menjadi semakin penting. Teknologi ini, yang lahir pada akhir abad ke-19, pada asalnya dibina untuk mengawal selia sumber air bermusim di sungai bagi menjana elektrik. Ia telah berkembang pesat dan beransur-ansur matang dengan latar belakang perindustrian yang dipercepatkan dan pembinaan loji kuasa nuklear.
Prinsipnya sangat mudah. Dua takungan dibina di atas gunung dan di kaki gunung. Apabila tiba waktu malam atau hujung minggu, permintaan elektrik berkurangan, dan elektrik yang murah dan berlebihan digunakan untuk mengepam air ke takungan hulu; apabila penggunaan elektrik berada pada tahap kemuncaknya, air dilepaskan untuk menjana elektrik, supaya elektrik dapat diselaraskan semula dan diagihkan mengikut masa dan ruang.
Sebagai teknologi penyimpanan tenaga yang berusia satu abad, penyimpanan dipam telah diberikan tugas baharu dalam proses "karbon berganda". Apabila kapasiti penjanaan kuasa fotovoltaik dan kuasa angin kukuh dan permintaan elektrik pengguna berkurangan, penyimpanan dipam boleh menyimpan elektrik berlebihan. Apabila permintaan elektrik meningkat, elektrik dilepaskan untuk membantu grid kuasa mencapai keseimbangan bekalan dan permintaan.
Ia fleksibel dan boleh dipercayai, dengan permulaan dan penghentian yang pantas. Ia mengambil masa kurang daripada 4 minit dari permulaan hingga penjanaan kuasa beban penuh. Jika kemalangan berskala besar berlaku dalam grid kuasa, storan yang dipam boleh bermula dengan cepat dan memulihkan bekalan kuasa ke grid kuasa. Ia dianggap sebagai "padanan" terakhir untuk menerangi grid kuasa yang gelap.
Sebagai salah satu teknologi penyimpanan tenaga yang paling matang dan digunakan secara meluas, penyimpanan dipam kini merupakan "bateri" terbesar di dunia, menyumbang lebih daripada 86% daripada kapasiti terpasang penyimpanan tenaga dunia. Berbanding dengan penyimpanan tenaga baharu seperti penyimpanan tenaga elektrokimia dan penyimpanan tenaga hidrogen, penyimpanan dipam mempunyai kelebihan teknologi yang stabil, kos rendah dan kapasiti yang besar.
Sebuah stesen janakuasa storan yang dipam mempunyai jangka hayat reka bentuk selama 40 tahun. Ia boleh berfungsi selama 5 hingga 7 jam sehari dan dinyahcas secara berterusan. Ia menggunakan air sebagai "bahan api", mempunyai kos operasi dan penyelenggaraan yang rendah, dan tidak terjejas oleh turun naik harga bahan mentah seperti litium, natrium dan vanadium. Faedah ekonomi dan keupayaan perkhidmatannya adalah penting untuk mengurangkan kos elektrik hijau dan mengurangkan pelepasan karbon grid kuasa.
Pada Julai 2024, pelan pelaksanaan wilayah pertama negara saya untuk storan dipam untuk menyertai pasaran kuasa telah dikeluarkan secara rasmi di Guangdong. Stesen janakuasa storan dipam akan memperdagangkan semua elektrik di tempat dengan cara baharu "menyebut kuantiti dan sebut harga", dan "mengepam air untuk menyimpan elektrik" dan "melepaskan air untuk mendapatkan elektrik" secara cekap dan fleksibel dalam pasaran kuasa, memainkan peranan baharu dalam menyimpan dan mengakses "bank elektrik hijau" tenaga baharu, dan membuka laluan baharu untuk mendapatkan faedah berorientasikan pasaran.
“Kami akan merangka strategi sebut harga secara saintifik, mengambil bahagian secara aktif dalam perdagangan elektrik, meningkatkan kecekapan unit yang komprehensif, dan berusaha untuk mendapatkan faedah insentif daripada caj elektrik dan elektrik sambil menggalakkan peningkatan dalam perkadaran penggunaan tenaga baharu.” Wang Bei, timbalan pengurus besar Jabatan Perancangan dan Kewangan Storan Tenaga Grid Kuasa Selatan, berkata.
Teknologi matang, kapasiti yang besar, storan dan akses yang fleksibel, output yang tahan lama, kos rendah sepanjang kitaran hayat, dan mekanisme berorientasikan pasaran yang semakin dipertingkatkan telah menjadikan storan dipam sebagai "serbaguna" yang paling ekonomik dan praktikal dalam proses revolusi tenaga, memainkan peranan penting dalam menggalakkan penggunaan tenaga boleh diperbaharui yang berkesan dan memastikan keselamatan dan kestabilan sistem kuasa.
Projek besar yang kontroversial
Berlatarbelakangkan pelarasan struktur tenaga negara dan pembangunan tenaga baharu yang pesat, stesen janakuasa storan pam telah membawa kepada ledakan pembinaan. Pada separuh pertama tahun 2024, kapasiti terpasang kumulatif storan pam di China mencapai 54.39 juta kilowatt, dan kadar pertumbuhan pelaburan meningkat sebanyak 30.4 mata peratusan berbanding tempoh yang sama tahun lepas. Dalam tempoh sepuluh tahun akan datang, ruang pelaburan negara saya untuk storan pam akan mencecah hampir satu trilion yuan.
Pada Ogos 2024, Jawatankuasa Pusat PKC dan Majlis Negeri telah mengeluarkan "Pendapat tentang Mempercepatkan Transformasi Hijau Komprehensif bagi Pembangunan Ekonomi dan Sosial". Menjelang 2030, kapasiti terpasang stesen janakuasa storan yang dipam akan melebihi 120 juta kilowatt.
Walaupun peluang datang, ia juga menyebabkan masalah pelaburan yang terlalu tinggi. Pembinaan stesen janakuasa storan yang dipam merupakan kejuruteraan sistem yang ketat dan kompleks, yang melibatkan pelbagai pautan seperti peraturan, kerja persediaan dan kelulusan. Dalam ledakan pelaburan, sesetengah kerajaan tempatan dan pemilik sering mengabaikan sifat saintifik pemilihan tapak dan ketepuan kapasiti, dan terlalu mengejar kelajuan dan skala pembangunan projek, membawa beberapa kesan negatif.
Pemilihan tapak stesen janakuasa simpanan yang dipam perlu mempertimbangkan keadaan geologi, lokasi geografi (berhampiran dengan pusat beban, berhampiran dengan pangkalan tenaga), garisan merah ekologi, penurunan kepala, pemerolehan tanah dan imigresen serta faktor-faktor lain. Perancangan dan susun atur yang tidak munasabah akan menyebabkan pembinaan stesen janakuasa berada di luar keperluan sebenar grid kuasa atau tidak boleh digunakan. Kos pembinaan dan kos operasi bukan sahaja sukar difahami untuk seketika, malah akan terdapat masalah seperti pencerobohan garisan merah ekologi semasa pembinaan; selepas siap, jika tahap teknikal dan operasi dan penyelenggaraan tidak mencapai standard, ia akan menyebabkan risiko keselamatan.
“Masih terdapat beberapa kes di mana pemilihan tapak bagi sesetengah projek tidak munasabah.” Lei Xingchun, timbalan pengurus besar jabatan infrastruktur Southern Grid Energy Storage Company, berkata, “Intipati stesen janakuasa storan pam adalah untuk memenuhi keperluan grid kuasa dan memastikan akses tenaga baharu ke grid. Pemilihan tapak dan kapasiti stesen janakuasa storan pam mesti ditentukan berdasarkan ciri-ciri pengagihan kuasa, ciri operasi grid kuasa, pengagihan beban kuasa dan struktur kuasa.”
“Projek ini berskala besar dan memerlukan banyak pelaburan awal. Lebih penting lagi untuk memperkukuh komunikasi dan penyelarasan dengan sumber asli, persekitaran ekologi, perhutanan, padang rumput, pemuliharaan air dan jabatan-jabatan lain, dan melakukan tugas yang baik dalam menghubungkan dengan garis merah perlindungan ekologi dan rancangan berkaitan.” Jiang Shuwen, ketua jabatan perancangan Southern Grid Energy Storage Company, menambah.
Pelaburan pembinaan berpuluh-puluh bilion atau bahkan berpuluh-puluh bilion, kawasan pembinaan ratusan hektar takungan, dan tempoh pembinaan 5 hingga 7 tahun juga merupakan sebab mengapa ramai orang mengkritik storan pam kerana tidak "ekonomi dan mesra alam" berbanding storan tenaga lain.
Namun sebenarnya, berbanding dengan masa pelepasan terhad dan jangka hayat operasi 10 tahun bagi penyimpanan tenaga kimia, jangka hayat sebenar stesen janakuasa simpanan pam boleh mencapai 50 tahun atau lebih lama lagi. Dengan penyimpanan tenaga berkapasiti besar, kekerapan pengepaman tanpa had dan kos setiap kilowatt-jam yang lebih rendah, kecekapan ekonominya masih jauh lebih tinggi daripada penyimpanan tenaga lain.
Zheng Jing, seorang jurutera kanan di Institut Perancangan dan Reka Bentuk Sumber Air dan Hidrokuasa China, telah menjalankan satu kajian: “Analisis kecekapan ekonomi projek menunjukkan bahawa kos rata setiap kilowatt-jam stesen janakuasa simpanan pam ialah 0.207 yuan/kWh. Kos rata setiap kilowatt-jam penyimpanan tenaga elektrokimia ialah 0.563 yuan/kWh, iaitu 2.7 kali ganda daripada stesen janakuasa simpanan pam.”
“Penyimpanan tenaga elektrokimia telah berkembang pesat dalam skala sejak kebelakangan ini, tetapi terdapat pelbagai bahaya tersembunyi. Adalah perlu untuk melanjutkan kitaran hayat secara berterusan, mengurangkan kos unit, dan meningkatkan skala stesen janakuasa serta mengkonfigurasi fungsi pelarasan fasa dari perspektif memastikan keselamatan, supaya ia boleh setanding dengan stesen janakuasa storan yang dipam,” Zheng Jing menegaskan.
Bina stesen janakuasa, cantikkan tanah
Menurut data daripada Southern Power Grid Energy Storage, pada separuh pertama tahun 2024, penjanaan kuasa kumulatif stesen janakuasa storan pam di wilayah selatan adalah hampir 6 bilion kWh, bersamaan dengan permintaan elektrik 5.5 juta pengguna kediaman selama setengah tahun, peningkatan sebanyak 1.3% tahun ke tahun; bilangan unit permulaan penjanaan kuasa melebihi 20,000 kali ganda, peningkatan sebanyak 20.9% tahun ke tahun. Secara purata, setiap unit setiap stesen janakuasa menjana kuasa puncak lebih daripada 3 kali sehari, memberikan sumbangan penting kepada akses tenaga bersih yang stabil ke grid kuasa.
Atas dasar membantu grid kuasa meningkatkan kapasiti penyimpanan tenaga puncaknya dan menyediakan elektrik bersih untuk pembangunan sosial dan ekonomi, Southern Power Grid Energy Storage komited terhadap pembinaan stesen janakuasa yang indah dan menyediakan produk ekologi dan alam sekitar yang "hijau, terbuka dan dikongsi" untuk penduduk tempatan.
Setiap musim bunga, gunung-ganang dipenuhi dengan bunga sakura. Penunggang basikal dan pendaki pergi ke Daerah Shenzhen Yantian untuk mendaftar masuk. Memantulkan tasik dan gunung-ganang, berjalan-jalan di lautan bunga sakura, seolah-olah mereka berada di syurga. Ini adalah takungan atas Stesen Janakuasa Penyimpanan Berpam Shenzhen, stesen janakuasa storan pam pertama yang dibina di pusat bandar di negara ini, dan "taman gunung dan laut" di mulut pelancong.
Stesen Janakuasa Storan Berpam Shenzhen telah menggabungkan konsep ekologi hijau pada awal perancangannya. Kemudahan dan peralatan perlindungan alam sekitar dan pemuliharaan air telah direka, dibina dan beroperasi serentak dengan projek tersebut. Projek ini telah memenangi anugerah seperti "Projek Kualiti Kebangsaan" dan "Projek Demonstrasi Pemuliharaan Tanah dan Air Kebangsaan". Selepas stesen janakuasa itu beroperasi, China Southern Power Grid Energy Storage telah menaik taraf landskap "de-industrialisasi" kawasan takungan atas dengan piawaian taman ekologi, dan bekerjasama dengan Kerajaan Daerah Yantian untuk menanam bunga sakura di sekitar takungan atas, mewujudkan kad perniagaan Yantian "bandar gunung, laut dan bunga".
Penekanan terhadap perlindungan ekologi bukanlah kes istimewa bagi Stesen Janakuasa Penyimpanan Berpam Shenzhen. China Southern Power Grid Energy Storage telah merumuskan sistem pengurusan pembinaan hijau yang ketat dan piawaian penilaian sepanjang keseluruhan proses pembinaan projek; setiap projek menggabungkan persekitaran semula jadi di sekelilingnya, ciri-ciri budaya dan rancangan berkaitan kerajaan tempatan, dan menetapkan perbelanjaan khas untuk pemulihan dan penambahbaikan persekitaran ekologi dalam bajet perlindungan alam sekitar bagi memastikan penyepaduan landskap perindustrian projek dan persekitaran ekologi di sekelilingnya yang harmoni.
“Stesen janakuasa storan pam mempunyai keperluan pemilihan tapak yang agak tinggi. Atas dasar mengelakkan garisan merah ekologi, jika terdapat tumbuhan yang jarang dilindungi atau pokok purba di kawasan pembinaan, adalah perlu untuk berkomunikasi dengan jabatan perhutanan terlebih dahulu dan mengambil langkah perlindungan di bawah bimbingan jabatan perhutanan untuk menjalankan perlindungan di tapak atau perlindungan migrasi,” kata Jiang Shuwen.
Di setiap stesen janakuasa simpanan pam Southern Power Grid Energy Storage, anda boleh melihat skrin paparan elektronik yang besar, yang menerbitkan data masa nyata seperti kandungan ion negatif, kualiti udara, sinaran ultraungu, suhu, kelembapan, dan sebagainya dalam persekitaran. “Inilah yang kami minta untuk pantau sendiri, supaya pihak berkepentingan dapat melihat dengan jelas kualiti alam sekitar stesen janakuasa tersebut.” Jiang Shuwen berkata, “Selepas pembinaan stesen janakuasa simpanan pam Yangjiang dan Meizhou, burung bangau, yang dikenali sebagai 'burung pemantau alam sekitar', datang untuk bertenggek dalam kumpulan, yang merupakan pengiktirafan paling intuitif terhadap kualiti alam sekitar ekologi seperti kualiti udara dan air takungan di kawasan stesen janakuasa.”
Sejak pembinaan stesen janakuasa storan pam berskala besar pertama di China di Guangzhou pada tahun 1993, Southern Power Grid Energy Storage telah mengumpulkan pengalaman matang dalam cara melaksanakan projek hijau sepanjang kitaran hayat. Pada tahun 2023, syarikat itu melancarkan "Kaedah Pengurusan Pembinaan Hijau dan Petunjuk Penilaian untuk Stesen Janakuasa Storan Pam", yang menjelaskan tanggungjawab dan piawaian penilaian pembinaan hijau semua unit yang mengambil bahagian dalam projek semasa proses pembinaan. Ia mempunyai matlamat praktikal dan kaedah pelaksanaan, yang sangat penting untuk membimbing industri melaksanakan perlindungan ekologi.
Stesen janakuasa storan pam telah dibina dari awal, dan banyak teknologi dan pengurusan tidak mempunyai preseden untuk diikuti. Ia bergantung pada peneraju industri seperti Southern Power Grid Energy Storage untuk memacu rantaian perindustrian huluan dan hiliran untuk terus berinovasi, meneroka dan mengesahkan, serta mempromosikan penaiktarafan perindustrian langkah demi langkah. Perlindungan ekologi juga merupakan bahagian yang sangat penting dalam pembangunan mampan industri storan pam. Ia bukan sahaja mewakili tanggungjawab syarikat, tetapi juga menonjolkan nilai "hijau" dan kandungan emas projek storan tenaga hijau ini.
Jam peneutralan karbon sedang berdering, dan pembangunan tenaga boleh diperbaharui terus mencapai kejayaan baharu. Peranan stesen janakuasa storan yang dipam sebagai "pengawal selia", "bank kuasa" dan "penstabil" dalam imbangan beban grid kuasa menjadi semakin penting.
Masa siaran: 05-Feb-2025
