Waterkrachtcentrales met pompaccumulatie zijn de meest gebruikte en volwassen technologie voor grootschalige energieopslag, en de geïnstalleerde capaciteit van de centrale kan een gigawatt bereiken. Momenteel is de pompaccumulatiecentrale de meest volwassen ontwikkelingsschaal ter wereld.
Pompaccumulatie-waterkrachtcentrales beschikken over een volwassen en stabiele technologie en bieden veel voordelen. Ze worden vaak gebruikt voor piekafvlakking en standby. Pompaccumulatie-waterkrachtcentrales zijn de meest gebruikte en volwassen technologie voor grootschalige energieopslag en de geïnstalleerde capaciteit van de centrale kan een gigawatt bereiken.
Volgens de onvolledige statistieken van de Professional Committee for Energy Storage van de China Energy Research Association is de pompaccumulatiecentrale momenteel de meest ontwikkelde en grootste geïnstalleerde waterkrachtcentrale ter wereld. In 2019 bedroeg de wereldwijde energieopslagcapaciteit 180 miljoen kW en bedroeg de geïnstalleerde capaciteit van pompaccumulatiecentrales meer dan 170 miljoen kW, goed voor 94% van de totale wereldwijde energieopslag.
Een pompaccumulatie-waterkrachtcentrale gebruikt de energie bij de lage belasting van het elektriciteitsnet om water naar de hoge opslaglocatie te pompen en water af te voeren voor energieopwekking tijdens de piekbelasting. Bij lage belasting is de pompaccumulatie-waterkrachtcentrale de gebruiker; bij piekbelasting is het een elektriciteitscentrale.
De pompcentrale heeft twee basisfuncties: pompen en energie opwekken. De centrale werkt als een hydraulische turbine tijdens de piekbelasting van het energiesysteem. De opening van de leischoepen van de hydraulische turbine wordt via het regelsysteem aangepast om de potentiële energie van het water om te zetten in de mechanische energie van de rotatie van de centrale. Vervolgens wordt de mechanische energie via de generator omgezet in elektrische energie.
Wanneer de belasting van het energiesysteem laag is, wordt het gebruikt als waterpomp. De elektrische energie op het laagste punt wordt gebruikt om water van het onderste reservoir naar het bovenste reservoir te pompen. Door de automatische aanpassing van het regelsysteem wordt de opening van de leischoep automatisch aangepast aan de pompdruk, en wordt de elektrische energie omgezet in potentiële energie voor wateropslag.
Een pompaccumulatiecentrale is voornamelijk verantwoordelijk voor piekafvlakking, frequentiemodulatie, noodreserve en black-start van het elektriciteitsnet. Dit kan de belasting van het elektriciteitsnet verbeteren en balanceren, de kwaliteit van de stroomvoorziening en de economische voordelen van het elektriciteitsnet verbeteren, en vormt de pijler voor een veilige, economische en stabiele werking van het elektriciteitsnet. Een pompaccumulatiecentrale staat bekend als "stabilisator", "regelaar" en "balancer" in de veilige werking van het elektriciteitsnet.
De ontwikkelingstrend van pompaccumulatie-waterkrachtcentrales wereldwijd is een hoge opvoerhoogte, grote capaciteit en hoge snelheid. Een hoge wateropvoerhoogte betekent dat de eenheid zich ontwikkelt tot een hogere wateropvoerhoogte. Een grote capaciteit betekent dat de capaciteit van een enkele eenheid toeneemt. Een hoge snelheid betekent dat de eenheid een hogere specifieke snelheid aanneemt.
Structuur en kenmerken
De hoofdgebouwen van een pompcentrale omvatten doorgaans het bovenste reservoir, het onderste reservoir, het watertransportsysteem, de elektriciteitscentrale en andere speciale gebouwen. Vergeleken met conventionele waterkrachtcentrales hebben de hydraulische structuren van pompcentrales de volgende hoofdkenmerken:
Er zijn twee reservoirs. Vergeleken met conventionele waterkrachtcentrales met dezelfde geïnstalleerde capaciteit is de reservoircapaciteit van pompaccumulatie-waterkrachtcentrales doorgaans klein.
Het waterpeil in het reservoir verandert sterk en stijgt en daalt regelmatig. Om pieken en dalen in het elektriciteitsnet te kunnen opvangen, is de dagelijkse variatie in het waterpeil van pompcentrales doorgaans groot, doorgaans meer dan 10 tot 20 meter, en sommige waterkrachtcentrales bereiken 30 tot 40 meter. De variatie in het waterpeil in het reservoir is bovendien snel, doorgaans tot 5 tot 8 meter per uur, of zelfs 8 tot 10 meter per uur.
De eisen aan het voorkomen van doorsijpeling in het reservoir zijn hoog. Als de zuivere pompaccumulatie-waterkrachtcentrale veel water verliest door lekkage in het bovenste reservoir, zal de energieproductie van de centrale afnemen. Daarom zijn de eisen aan het voorkomen van doorsijpeling in het reservoir hoog. Tegelijkertijd worden er hogere eisen gesteld aan het voorkomen van doorsijpeling in het reservoir om verslechtering van de hydrogeologische omstandigheden in het projectgebied, doorsijpelingsschade en geconcentreerde lekkage als gevolg van waterdoorsijpeling te voorkomen.
De wateropvoerhoogte is hoog. De wateropvoerhoogte van pompcentrales is over het algemeen hoog, meestal 200 tot 800 meter. De pompcentrale van Jixi, met een totale geïnstalleerde capaciteit van 1,8 miljoen kW, is het eerste project met een opvoerhoogte van 650 meter in China, en de pompcentrale van Dunhua, met een totale geïnstalleerde capaciteit van 1,4 miljoen kW, is het eerste project met een opvoerhoogte van 700 meter in China. Met de voortdurende ontwikkeling van het technische niveau van pompcentrales zal het aantal waterkrachtcentrales met een hoge opvoerhoogte en een grote capaciteit in China toenemen.
De installatiehoogte van de eenheid is laag. Om de invloed van opwaartse druk en insijpeling op de centrale te compenseren, zijn de afgelopen jaren grote pompwaterkrachtcentrales in binnen- en buitenland gebouwd, waarbij veelal gebruik is gemaakt van ondergrondse centrales.
Plaatsingstijd: 25-04-2022
