Ik heb een vriend die in de bloei van zijn leven is en kerngezond. Hoewel ik al dagen niets van je heb gehoord, verwacht ik dat het goed met hem gaat. Vandaag kwam ik hem toevallig tegen, maar hij zag er erg uitgeput uit. Ik maakte me zorgen om hem. Ik ben naar hem toe gegaan om meer informatie te vragen.
Hij zuchtte en zei langzaam: "Ik ben de laatste tijd verliefd op een meisje." Je zou kunnen zeggen dat "mooie glimlachen en mooie ogen" mijn hart raken. De ouders thuis zitten echter nog steeds in de klas en twijfelen, dus ze zijn al lang niet aangenomen. "Mijn riem wordt steeds breder en ik zal er geen spijt van krijgen, en ik zal uitgemergeld zijn voor Irak", en dat geeft me vandaag zo'n gevoel. Ik weet altijd al dat je veel kennis hebt. Nu je voorbestemd bent om elkaar vandaag te ontmoeten, wil ik je vragen om het personeel te helpen. Als het lot door de natuur wordt bepaald, zullen de twee achternamen, nu de Zes Riten zijn vervuld, trouwen en een contract sluiten in één huis. De goede relatie zal nooit eindigen, passend bij dezelfde naam. Schrijf met de belofte van een witte kop naar Hongjian, zodat de alliantie van rode bladeren in de mandarijnenboom kan worden vastgelegd. Als er sprake is van disharmonie, moeten we ook "de onenigheid oplossen en de knoop doorhakken, laat staan elkaar haten; de een scheidt en de ander vergeeft, en beiden zijn gelukkig." Dit meisje heeft trouwens een dubbele naam voor waterpompen en een dubbele naam voor energieopslag.
Na dit te hebben aangehoord, ben ik helemaal niet boos. Het was duidelijk uw leider die u vroeg te beoordelen of de pompaccumulatiecentrale investeringswaarde heeft, maar u zei dat het zo fris en verfijnd was. "Een goed huwelijk wordt door de natuur gemaakt, en een goed koppel wordt door de natuur gemaakt." Ik kan niets zeggen over gevoelens. Maar als het om pompaccumulatiecentrales gaat, heb ik net een senior gevraagd naar het evaluatiesysteem van "vijfdimensionale integratie" na de bouwpraktijk van meer dan 100 pompaccumulatieprojecten. Het gaat om geografische locatie, bouwomstandigheden, externe omstandigheden, technisch ontwerp en economische indicatoren. Als u wilt, luister dan gewoon naar mij.
1. Geografische locatie
Er is een oud gezegde in de vastgoedsector dat luidt: "locatie, locatie, locatie" is "locatie, locatie of locatie". Deze beroemde Wall Street-spreuk werd wijdverspreid nadat Li Ka-shing het had geciteerd.
Bij de uitgebreide evaluatie van pompaccumulatieprojecten staat de geografische locatie ook voorop. De functionele oriëntatie van pompaccumulatie dient voornamelijk het elektriciteitsnet of de ontwikkeling van grote nieuwe energiebronnen. De geografische locatie van de pompaccumulatiecentrale is daarom hoofdzakelijk gebaseerd op twee punten: één dicht bij het belastingscentrum en de andere dicht bij de nieuwe energiebron.
Momenteel bevinden de meeste pompcentrales die in China gebouwd of in aanbouw zijn, zich in het belastingscentrum van het elektriciteitsnet waar ze zich bevinden. Zo ligt de pompcentrale van Guangzhou (2,4 miljoen kilowatt) op 90 kilometer afstand van Guangzhou, de pompcentrale van de Ming Tombs (0,8 miljoen kilowatt) op 40 kilometer afstand van Beijing, de pompcentrale van Tianhuangping (1,8 miljoen kilowatt) op 57 kilometer afstand van Hangzhou en de pompcentrale van Shenzhen (1,2 miljoen kilowatt) in het stedelijk gebied van Shenzhen.
Om te voldoen aan de behoeften van de snelle ontwikkeling van nieuwe energie, rond de geïntegreerde ontwikkeling van water en landschap en de ontwikkeling van nieuwe energiebronnen in de woestijn en de Gobiwoestijn, kan bovendien een nieuwe reeks pompcentrales worden gepland in de buurt van de nieuwe energiebron. Zo zijn de pompcentrales die momenteel gepland zijn in Xinjiang, Gansu, Shaanxi, Binnen-Mongolië, Shanxi en andere plaatsen, naast het voldoen aan de behoeften van het lokale elektriciteitsnet, voornamelijk bedoeld voor nieuwe energiebronnen.
Het eerste punt van een uitgebreide evaluatie van een pompaccumulatiecentrale is dus om te kijken waar deze voor het eerst is ontstaan. Over het algemeen zou pompaccumulatie het principe van decentrale distributie moeten volgen, met de nadruk op de distributie nabij het netbelastingscentrum en het nieuwe energieconcentratiegebied. Bovendien zou prioriteit moeten worden gegeven aan gebieden zonder pompaccumulatiecentrales wanneer de energievoorziening in goede staat verkeert.
2. Bouwomstandigheden
1. Topografische omstandigheden
De analyse van topografische omstandigheden omvat voornamelijk waterhoogte, afstand-hoogteverhouding en natuurlijke effectieve opslagcapaciteit van de bovenste en onderste reservoirs. De energie die wordt opgeslagen in pompaccumulatie is in wezen de potentiële zwaartekrachtenergie van water, gelijk aan het product van het hoogteverschil en de zwaartekracht van het water in het reservoir. Om dezelfde energie op te slaan, moet dus ofwel het hoogteverschil tussen de bovenste en onderste reservoirs worden vergroot, ofwel de gereguleerde opslagcapaciteit van de bovenste en onderste reservoirs worden vergroot.
Als aan de voorwaarden is voldaan, is het geschikter om een groter hoogteverschil te hebben tussen de bovenste en onderste reservoirs, wat de grootte van de bovenste en onderste reservoirs en de grootte van de installatie en elektromechanische apparatuur kan verkleinen en de projectinvestering kan verlagen. Volgens het huidige productieniveau van pompaccumulatie-eenheden zal een te groot hoogteverschil echter ook leiden tot grotere moeilijkheden bij de productie van de eenheid, dus hoe groter hoe beter. Volgens technische ervaring ligt de algemene daling tussen de 400 en 700 m. De nominale opvoerhoogte van de pompaccumulatie-energiecentrale Ming Tombs is bijvoorbeeld 430 m; De nominale opvoerhoogte van de pompaccumulatie-energiecentrale Xianju is 447 m; De nominale opvoerhoogte van de pompaccumulatie-energiecentrale Tianchi is 510 m; De nominale opvoerhoogte van de pompaccumulatie-energiecentrale Tianhuangping is 526 m; De nominale opvoerhoogte van de pompaccumulatie-energiecentrale Xilongchi is 640 m; De nominale opvoerhoogte van de pompaccumulatie-energiecentrale Dunhua is 655 m. Momenteel heeft de pompcentrale Changlongshan de hoogste benuttingshoogte van 710 m3 en is deze in China gebouwd. De hoogste benuttingshoogte van de in aanbouw zijnde pompcentrale Tiantai is de pompcentrale Tiantai, met een nominale opvoerhoogte van 724 m3.
De ruimte-diepteverhouding is de verhouding tussen de horizontale afstand en het hoogteverschil tussen het bovenste en onderste reservoir. Over het algemeen is een kleinere verhouding wenselijk, wat de technische kosten van het watertransportsysteem kan verminderen en de technische investering kan besparen. Uit technische ervaring blijkt echter dat een te kleine afstand-hoogteverhouding gemakkelijk problemen kan veroorzaken, zoals technische lay-out en hoge en steile hellingen. Daarom is een afstand-hoogteverhouding tussen 2 en 10 over het algemeen wenselijk. De afstand-hoogteverhouding van de pompaccumulatiecentrale Changlongshan is bijvoorbeeld 3,1; de afstand-hoogteverhouding van de pompaccumulatiecentrale Huizhou is 8,3.
Wanneer het terrein van de bovenste en onderste reservoirbekkens relatief open is, kan de behoefte aan energieopslag zich binnen een klein gebied van het reservoirbekken vormen. Anders is het noodzakelijk om het gebied van het reservoirbekken uit te breiden of de reservoircapaciteit aan te passen door middel van uitbreiding en uitgraving, en de grondbezetting en de benodigde technische capaciteit te verhogen. Voor pompcentrales met een geïnstalleerd vermogen van 1,2 miljoen kilowatt en een volledige benutting van 6 uur, is de opslagcapaciteit voor de regeling van de elektriciteitsopwekking respectievelijk ongeveer 8 miljoen m³, 7 miljoen m³ en 6 miljoen m³ nodig bij een waterhoogte van 400 m, 500 m en 600 m. Op basis hiervan is het ook noodzakelijk om rekening te houden met de dode opslagcapaciteit, de opslagcapaciteit van de waterverliesreserve en andere factoren om uiteindelijk de totale opslagcapaciteit van het reservoir te bepalen. Om aan de reservoircapaciteitsvereisten te voldoen, moet deze worden gevormd door middel van afdamming of uitbreiding van de uitgraving in het reservoir in combinatie met de natuurlijke terreinomstandigheden.
Bovendien is het stroomgebied van het bovenste reservoir over het algemeen klein en kan de overstromingsbeheersing van het project worden opgelost door de damhoogte te verhogen. De smalle vallei aan de uitmonding van het bovenste reservoir is daarom een ideale locatie voor de aanleg van een dam, waardoor de hoeveelheid damvulling aanzienlijk kan worden verminderd.
2. Geologische omstandigheden
Alleen de groene bergen fungeren als muren als verwijzing naar de Zes Dynastieën.
——Yuan Sadurah
Tot de geologische omstandigheden behoren met name de regionale structurele stabiliteit, de technisch-geologische omstandigheden van de bovenste en onderste reservoirs en hun verbindingsgebieden, de technisch-geologische omstandigheden van het watertransport- en energieopwekkingssysteem en de natuurlijke bouwmaterialen.
De stuw- en afvoerconstructies van de pompcentrale moeten actieve breuken vermijden en het reservoirgebied mag geen grote aardverschuivingen, instortingen, puinstromen of andere ongunstige geologische verschijnselen vertonen. De ondergrondse holtes van de centrale moeten zwakke of gebroken rotsmassa's vermijden. Wanneer deze omstandigheden niet door de technische opzet kunnen worden vermeden, zullen de geologische omstandigheden de bouw van de pompcentrale beperken.
Zelfs als de pompaccumulatiecentrale aan de bovengenoemde beperkingen voldoet, hebben de geologische omstandigheden ook een grote invloed op de projectkosten. Over het algemeen geldt: hoe zeldzamer de aardbeving in het projectgebied en hoe harder het gesteente, hoe gunstiger de bouwkosten van de pompaccumulatiecentrale.
Afhankelijk van de kenmerken van de gebouwen en de operationele kenmerken van de pompaccumulatiecentrale kunnen de belangrijkste technische geologische problemen als volgt worden samengevat:
(1) Vergeleken met conventionele energiecentrales is er meer ruimte voor vergelijking en selectie van de locatie van het station en het reservoir van pompcentrales. Locaties met slechte geologische omstandigheden of een moeilijke technische behandeling kunnen worden uitgesloten door middel van geologisch onderzoek tijdens de locatie- en planningsfase van het station. De rol van geologische exploratie is in deze fase bijzonder belangrijk.
De wonderen en wonderen van de wereld liggen echter vaak in het gevaar en de afstand, en in wat de zeldzaamste mensen zijn, zodat het voor iedereen die wil, onmogelijk is ze te bereiken.
——Song-dynastie, Wang Anshi
Onderzoek van de bovenste damlocatie van de Shitai-pompcentrale in de provincie Anhui
(2) Er zijn veel ondergrondse tunnels, lange tunnelsecties met hoge druk, een hoge interne waterdruk, diepe begraving en grootschalige constructies. Het is noodzakelijk om de stabiliteit van het omringende gesteente volledig aan te tonen en de graafmethode, het type ondersteuning en bekleding, de omvang en diepte van het omringende gesteente te bepalen.
(3) De opslagcapaciteit van het pompreservoir is over het algemeen klein en de pompkosten zijn hoog tijdens de operationele periode, waardoor de lekkage van het bovenste reservoir strikt moet worden gecontroleerd. Het bovenste reservoir bevindt zich meestal op de top van de berg en er zijn doorgaans lage aangrenzende valleien eromheen. Een aanzienlijk aantal stations wordt geselecteerd in gebieden met negatieve karstlandschappen om te profiteren van het gunstige terrein. De problemen van lekkage in aangrenzende valleien en karstlekkage komen relatief vaak voor, waarop aandacht moet worden besteed en de bouwkwaliteit moet goed worden gecontroleerd.
(4) De verdeling van de materialen die gebruikt worden voor het vullen van de dam in het reservoir van de pompcentrale is de sleutelfactor voor het bepalen van de benuttingsgraad van de materiaalbron. Wanneer de reserves van de gebruikte materialen in het uitgravingsgebied van het reservoir boven het dode waterniveau net voldoen aan de vulvereisten voor de dam en er geen oppervlaktemateriaal aanwezig is, is de ideale toestand van de uitgravings- en vulbalans van de materiaalbron bereikt. Wanneer het oppervlaktemateriaal dik is, kan het probleem van het gebruik van het materiaal op de dam worden opgelost door het dammateriaal te verdelen. Daarom is het zeer belangrijk om een relatief nauwkeurig geologisch model van de bovenste en onderste reservoirs op te stellen door middel van effectieve exploratiemethoden voor het ontwerp van de uitgravings- en vulbalans van het reservoir.
(5) Tijdens de werking van het reservoir is er sprake van frequente en omvangrijke plotselinge stijgingen en dalingen van het waterpeil, en de bedrijfsmodus van de pompcentrale heeft grote invloed op de stabiliteit van de helling van het reservoir, wat hogere eisen stelt aan de geologische omstandigheden van de helling van het reservoir. Wanneer niet aan de eisen voor de stabiliteitsveiligheidsfactor wordt voldaan, is het noodzakelijk om de hellingverhouding van de graafwerkzaamheden te vertragen of de sterkte van de ondersteuning te verhogen, wat resulteert in hogere engineeringkosten.
(6) De fundering van het gehele anti-sijpelbekken van de pompcentrale stelt hoge eisen aan vervorming, drainage en uniformiteit, vooral wat betreft de fundering van het gehele anti-sijpelbekken in karstgebieden, karst-instorting op de bodem van het reservoir, ongelijkmatige vervorming van de fundering, het opkrikken van karstwater, karst-onderdruk, instorting van de bovenlaag van karstdepressie en andere kwesties waaraan voldoende aandacht moet worden besteed.
(7) Vanwege het grote hoogteverschil van de pompcentrale stelt de omkeerbare eenheid hogere eisen aan de beheersing van het sedimentgehalte dat door de turbine stroomt. Er moet aandacht worden besteed aan de bescherming en drainage van de vaste bron van de geul aan de achterkant van de helling bij de in- en uitlaat en aan de opslag van de sedimenten van het overstromingsseizoen.
(8) Pompcentrales zullen geen hoge dammen en grote reservoirs vormen. De damhoogte en handmatig uitgegraven hellingen van de meeste bovenste en onderste reservoirs bedragen niet meer dan 150 meter. De technische geologische problemen van de damfundering en de hoge hellingen zijn minder moeilijk op te lossen dan de hoge dammen en grote reservoirs van conventionele centrales.
3. Magazijnvormingsomstandigheden
De bovenste en onderste reservoirs moeten geschikte terreinomstandigheden hebben voor het aanleggen van dammen. Over het algemeen wordt een opvoerhoogte van ongeveer 400 tot 500 m beschouwd op basis van een geïnstalleerd vermogen van 1,2 miljoen kilowatt en een gebruiksduur van 6 uur bij volledige stroomopwekking. Dit betekent dat de gereguleerde opslagcapaciteit van de bovenste en onderste waterreservoirs met pompaccumulatie ongeveer 6 tot 8 miljoen m3 bedraagt. Sommige pompaccumulatiestations hebben van nature een "buik". Het is gemakkelijk om de reservoircapaciteit te vormen door middel van afdamming. In dit geval kan deze worden opgestuwd door middel van afdamming. Sommige pompaccumulatiestations hebben echter een kleine natuurlijke opslagcapaciteit en moeten worden uitgegraven om de opslagcapaciteit te vormen. Dit brengt twee problemen met zich mee: ten eerste de relatief hoge ontwikkelingskosten, ten tweede dat de opslagcapaciteit in grote hoeveelheden moet worden uitgegraven en de energieopslagcapaciteit van de energiecentrale niet te groot mag zijn.
Naast de eisen aan de opslagcapaciteit moet het pompopslagreservoirproject ook rekening houden met de preventie van infiltratie in het reservoir, de balans tussen grond- en rotsafgraving en -aanvulling, de keuze van het type dam, enz., en het ontwerp bepalen door middel van een uitgebreide technische en economische vergelijking. Over het algemeen geldt dat als een reservoir kan worden gevormd door middel van afdamming en lokale infiltratiepreventie wordt toegepast, de omstandigheden voor de vorming van een reservoir relatief gunstig zijn (zie figuur 2.3-1). Als een "bekken" wordt gevormd door een grote hoeveelheid grondafgraving en het volledige bekkenantifiltratietype wordt toegepast, zijn de omstandigheden voor de vorming van een reservoir relatief algemeen (zie figuur 2.3-2 en 2.3-3).
Neem de pompaccumulatie-energiecentrale van Guangzhou met goede reservoirvormingsomstandigheden als voorbeeld. De bovenste en onderste reservoirvormingsomstandigheden zijn relatief goed en het reservoir kan worden gevormd door middel van afdamming, met een bovenste reservoircapaciteit van 24,08 miljoen m3 en een onderste reservoircapaciteit van 23,42 miljoen m3.
Daarnaast wordt de pompcentrale van Tianhuangping als voorbeeld genomen. Het bovenste reservoir bevindt zich in de holte van de zijsloot op de linkeroever van de Daxi-rivier, die wordt omgeven door de hoofddam, vier hulpdammen, een inlaat/uitlaat en de bergen rondom het reservoir. De hoofddam bevindt zich in de holte aan de zuidkant van het reservoir, en de hulpdam bevindt zich in de vier passen in het oosten, noorden, westen en zuidwesten. De opslagomstandigheden zijn gemiddeld, met een totale opslagcapaciteit van 9,12 miljoen m3.
4. Omstandigheden van de waterbron
Pompaccumulatiecentrales verschillen van conventionele waterkrachtcentrales. Dit betekent dat een "bekken" met helder water heen en weer wordt gestort tussen het bovenste en onderste reservoir. Bij het pompen van water wordt het water van het onderste reservoir naar het bovenste reservoir gestort, en bij het opwekken van elektriciteit wordt het water van het bovenste reservoir naar het onderste reservoir gebracht. Het probleem van de waterbron van de pompaccumulatiecentrale is daarom voornamelijk het realiseren van de initiële wateropslag, dat wil zeggen het eerst opslaan van water in het reservoir en het aanvullen van het watervolume dat is verminderd door verdamping en lekkage tijdens de dagelijkse werking. De pompaccumulatiecapaciteit ligt over het algemeen in de orde van 10 miljoen m³ en de eisen aan het watervolume zijn niet hoog. De waterbronomstandigheden in gebieden met veel regenval en dichte rivieren zullen geen beperkende voorwaarden vormen voor de bouw van pompaccumulatiecentrales. Voor relatief droge gebieden zoals het noordwesten is de waterbron echter een belangrijke beperkende factor geworden. Op sommige plaatsen zijn de topografische en geologische omstandigheden geschikt voor de bouw van pompaccumulatie, maar tientallen kilometers ver is er geen waterbron beschikbaar voor wateropslag.
3. Externe omstandigheden
De essentie van immigratie- en milieuvraagstukken is het aanpakken van de kwestie van de bezetting van publieke middelen en compensatie. Het is een win-win- en multi-winproces.
1. Grondverwerving en hervestiging voor de bouw
De omvang van de grondverwerving voor de bouw van een pompcentrale omvat het overstromingsgebied van het bovenste en onderste reservoir en het bouwgebied van het waterkrachtproject. Hoewel er twee reservoirs in de pompcentrale zijn, is de omvang van de grondverwerving voor de bouw vaak veel kleiner dan die van conventionele waterkrachtcentrales, omdat de reservoirs relatief klein zijn en sommige gebruik maken van natuurlijke meren of bestaande reservoirs. Omdat de meeste reservoirbekkens worden uitgegraven, omvat het bouwgebied van het waterkrachtproject vaak het overstromingsgebied van het reservoir. Het aandeel van het bouwgebied van het waterkrachtproject in de omvang van de grondverwerving voor de bouw van het project is daardoor veel groter dan dat van de conventionele waterkrachtcentrale.
Het overstromingsgebied van het stuwmeer omvat hoofdzakelijk het overstromingsgebied onder het normale peil van het stuwmeer, evenals het overstromingsgebied en het door het stuwmeer getroffen gebied.
Het bouwgebied van het waterkrachtproject omvat voornamelijk de gebouwen van het waterkrachtproject en het permanente beheergebied van het project. Het bouwgebied van het hubproject wordt bepaald als tijdelijk gebied en permanent gebied, afhankelijk van de bestemming van elk perceel. Het tijdelijke land kan na gebruik weer in de oorspronkelijke staat worden hersteld.
De omvang van de grondverwerving voor de bouw is vastgesteld en het belangrijke vervolgwerk bestaat uit het uitvoeren van onderzoek naar de fysieke indicatoren van grondverwerving voor de bouw, om "jezelf te kennen én de ander te kennen". Het gaat hierbij vooral om het onderzoeken van de kwantiteit, kwaliteit, eigendom en andere kenmerken van de bevolking, grond, gebouwen, structuren, culturele relikwieën en historische locaties, minerale afzettingen, enz. binnen het kader van grondverwerving voor de bouw.
Bij de besluitvorming is de belangrijkste vraag of de grondverwerving voor de bouw belangrijke gevoelige factoren met zich meebrengt, zoals de omvang en hoeveelheid permanente basislandbouwgrond, eersteklas openbaar bos, belangrijke dorpen en steden, belangrijke culturele overblijfselen en historische locaties, en minerale afzettingen.
2. Bescherming van het ecologische milieu
Bij de bouw van pompcentrales moet rekening worden gehouden met het principe van ‘ecologische prioriteit en groene ontwikkeling’.
Het vermijden van ecologisch kwetsbare gebieden is een belangrijke voorwaarde voor de haalbaarheid van het project. Ecologisch kwetsbare gebieden verwijzen naar alle soorten beschermingsgebieden op alle niveaus die wettelijk zijn vastgesteld en gebieden die bijzonder gevoelig zijn voor de milieueffecten van het bouwproject. Bij de locatieselectie moeten ecologisch kwetsbare gebieden eerst worden gescreend en vermeden, met name rode lijnen voor ecologische bescherming, nationale parken, natuurreservaten, natuurgebieden, werelderfgoed en natuurlijk erfgoed, beschermde drinkwaterbronnen, bosparken, geologische parken, wetlandparken, beschermingszones voor aquatische kiemplasmabronnen, enz. Daarnaast is het ook noodzakelijk om de naleving en coördinatie tussen de locatie en relevante planning te analyseren, zoals landgebruik, stedelijke en landelijke bouw, en "drie lijnen en één enkele".
Milieubeschermingsmaatregelen zijn belangrijke maatregelen om de milieu-impact te verminderen. Als het project geen ecologisch kwetsbare gebieden betreft, is het in principe haalbaar vanuit milieuoogpunt. De bouw van het project zal echter onvermijdelijk een zekere impact hebben op de water-, gas-, geluids- en ecologische omgeving. Er moeten een reeks gerichte maatregelen worden genomen om de nadelige effecten te elimineren of te beperken, zoals de behandeling van afvalwater uit de productie en huishoudelijk afvalwater en de lozing van ecologisch afval.
Landschapsarchitectuur is een belangrijke manier om een hoogwaardige ontwikkeling van pomp- en opslagsystemen te bereiken. Pomp- en opslagcentrales bevinden zich over het algemeen in bergachtige en heuvelachtige gebieden met een goede ecologische omgeving. Na voltooiing van het project zullen twee reservoirs worden aangelegd. Na ecologisch herstel en landschapsarchitectuur kunnen ze worden opgenomen in schilderachtige locaties of toeristische attracties om een harmonieuze ontwikkeling van de centrale en de omgeving te bereiken. De implementatie van het concept "groen water en groene bergen zijn gouden bergen en zilveren bergen". Zo is de pompcentrale Zhejiang Changlongshan opgenomen in het belangrijkste schilderachtige gebied van de provinciale schilderachtige plek Tianhuangping - Jiangnan Tianchi, en is de pompcentrale Qujiang opgenomen in de derde beschermingszone van de provinciale schilderachtige plek Lankeshan-Wuxijiang.
4. Technisch ontwerp
Het technisch ontwerp van een pompaccumulatiecentrale omvat voornamelijk de omvang van het project, de hydraulische constructies, het ontwerp van de bouworganisatie, de elektromechanische en metalen constructies, enzovoort.
1. Projectschaal
De technische schaal van de pompaccumulatiecentrale omvat voornamelijk de geïnstalleerde capaciteit, het aantal volledige onafgebroken uren, het belangrijkste karakteristieke waterpeil van het reservoir en andere parameters.
Bij de selectie van de geïnstalleerde capaciteit en het aantal onafgebroken volledige uren van de pompaccumulatiecentrale moet rekening worden gehouden met zowel de behoefte als de mogelijkheden. De behoefte verwijst naar de vraag van het elektriciteitsnet en kan betrekking hebben op de bouwomstandigheden van de centrale zelf. De algemene methode is gebaseerd op de analyse van de functionele positionering van verschillende elektriciteitssystemen voor pompaccumulatiecentrales en de eisen van het elektriciteitsnet voor het aantal onafgebroken volledige uren. Dit leidt tot een redelijke opstelling van het geïnstalleerde capaciteitsplan en het aantal onafgebroken volledige uren. Vervolgens worden de geïnstalleerde capaciteit en het aantal onafgebroken volledige uren geselecteerd via een simulatie van de elektriciteitsproductie en een uitgebreide technische en economische vergelijking.
In de praktijk is een eenvoudige methode om de geïnstalleerde capaciteit en de volledige benuttingsuren in eerste instantie te plannen, eerst de capaciteit van de eenheid te bepalen op basis van het waterhoogtebereik, en vervolgens de totale geïnstalleerde capaciteit en de volledige benuttingsuren te bepalen op basis van de natuurlijke opslagenergie van de pompaccumulatie. Momenteel, in het bereik van 300 tot 500 meter waterpeil, zijn de ontwerp- en productietechnologie van de eenheid met een nominaal vermogen van 300.000 kilowatt volwassen, zijn de stabiele bedrijfsomstandigheden goed en is de technische praktijkervaring het rijkst (daarom is de geïnstalleerde capaciteit van de meeste pompaccumulatiecentrales in aanbouw over het algemeen een even getal van 300.000 kilowatt, rekening houdend met de eisen van een gedecentraliseerde lay-out, en uiteindelijk is het merendeel 1,2 miljoen kilowatt). Nadat de capaciteit van de eenheid aanvankelijk is geselecteerd, wordt de natuurlijke energieopslag van de pompaccumulatiecentrale geanalyseerd op basis van de topografische en geologische omstandigheden van de bovenste en onderste reservoirs, en het waterhoogteverlies van de stroomopwekking en de pompomstandigheden. Bijvoorbeeld, op basis van een voorlopige analyse, als de gemiddelde waterpeilval tussen het bovenste en onderste reservoir van een pompcentrale ongeveer 450 m bedraagt, is het passend om een eenheidscapaciteit van 300.000 kilowatt te selecteren; De natuurlijke opslagenergie van het bovenste en onderste reservoir is ongeveer 6,6 miljoen kilowattuur, dus er kunnen vier eenheden worden overwogen, dat wil zeggen dat de totale geïnstalleerde capaciteit 1,2 miljoen kilowattuur bedraagt; Gecombineerd met de vraag van het energiesysteem, na enige uitbreiding en uitgraving van het reservoir op basis van de natuurlijke omstandigheden, zal de totale energieopslag 7,2 miljoen kilowattuur bereiken, wat overeenkomt met 6 uur onafgebroken volledige stroomopwekking.
Het karakteristieke waterpeil van het reservoir omvat voornamelijk het normale waterpeil, het doodwaterpeil en het overstromingspeil. Over het algemeen wordt het karakteristieke waterpeil van deze reservoirs bepaald na het aantal volledige aaneengesloten uren en de geïnstalleerde capaciteit.
2. Hydraulische constructies
Voor ons is de kolkende rivier, en achter ons de schitterende lichten. Zo is ons leven: vechtend en rennend.
——Song of Water Conservancy Bouwers
Hydraulische constructies voor pompaccumulatie omvatten doorgaans een boven- en onderreservoir, een watertransportsysteem, een ondergrondse energiecentrale en een schakelstation. Het belangrijkste punt bij het ontwerp van de boven- en onderreservoirs is het verkrijgen van een grote opslagcapaciteit tegen minimale technische kosten. De meeste bovenreservoirs maken gebruik van een combinatie van graafwerkzaamheden en afdamming, en de meeste zijn dammen in de rotsformatie. Afhankelijk van de geologische omstandigheden kan lekkage van de pompaccumulatiecentrale worden opgelost door middel van lekpreventie voor het gehele reservoir en een gordijn van lekpreventie rond het reservoir. De lekpreventiematerialen kunnen bestaan uit een asfaltbetonplaat, geomembraan, kleideken, enz.
Schematisch diagram van een pompaccumulatiecentrale
Wanneer de volledige bescherming tegen infiltratie in het reservoir van de pompcentrale moet worden toegepast, dienen de dam- en reservoirbekkenbescherming als één geheel te worden beschouwd om de gezamenlijke behandeling van verschillende infiltratiestructuren zoveel mogelijk te vermijden of te beperken en de betrouwbaarheid te verbeteren. Het volledige reservoirbekken met hoge ophoging moet worden gebruikt voor infiltratie op de bodem van het reservoir. De infiltratiestructuur op de bodem van het reservoir moet geschikt zijn voor grote vervormingen of ongelijkmatige vervormingen veroorzaakt door hoge ophoging.
De waterhoogte van de pompcentrale is hoog en de druk die door de waterkanaalstructuur wordt uitgeoefend is groot. Afhankelijk van de waterhoogte, de geologische omstandigheden van het omringende gesteente, de grootte van de gevorkte buis, enz., kunnen stalen bekleding, gewapend beton en andere methoden worden toegepast.
Om de veiligheid van de waterkering van de energiecentrale te garanderen, moet de pompcentrale bovendien voorzieningen treffen voor waterafvoer e.d., maar hier wordt niet verder op ingegaan.
3. Ontwerp van de bouworganisatie
De hoofdtaken van het ontwerp van de bouworganisatie van de pompaccumulatiecentrale omvatten: het bestuderen van de bouwomstandigheden van het project, de omleiding van de bouw, de planning van de bron van materialen, de bouw van het hoofdproject, het bouwtransport, de bouwfaciliteiten, de algemene bouwlay-out, de algemene bouwplanning (bouwperiode), enz.
Bij het ontwerpwerk moeten we optimaal gebruik maken van de topografische en geologische omstandigheden van de stationslocatie, de bouwomstandigheden en het bouwkundig ontwerp combineren en, volgens het principe van intensief en zuinig landgebruik, eerst het bouwkundig bouwplan, de grondwerkbalans en het algemene bouwplan opstellen, om zo de bezetting van bouwland te minimaliseren en de projectkosten te verlagen.
Als belangrijk bouwland zijn China's bouwmanagement en bouwniveau wereldberoemd. De afgelopen jaren heeft China's pompaccumulatie veel nuttige ontwikkelingen doorgemaakt op het gebied van groene bouw, R&D en de toepassing van belangrijke apparatuur, en intelligente bouw. Sommige bouwtechnologieën hebben internationaal niveau bereikt of zelfs verbeterd. Dit is vooral te zien aan de steeds geavanceerdere damconstructietechnologie, de nieuwe vooruitgang in de bouw van hogedruk-bifurcated pijpleidingen, het grote aantal succesvolle praktijken van ondergrondse graaf- en ondersteuningstechnologie voor energiecentrales onder complexe geologische omstandigheden, de voortdurende innovatie van technologie en apparatuur voor de constructie van hellende schachten, de opmerkelijke prestaties van gemechaniseerde en intelligente bouw, en de doorbraak van TBM in de tunnelbouw.
4. Elektromechanische en metalen structuur
Verticale enkeltraps gemengde-flow omkeerbare opslagunits met een verticale as worden over het algemeen gebruikt in pompcentrales. Wat betreft de hydraulische ontwikkeling van pomp-turbines, heeft China de ontwerp- en productiecapaciteit van pomp-turbines met een opvoerhoogte van 700 m en een capaciteit van 400.000 kilowatt per eenheid, evenals het ontwerp, de fabricage, installatie, inbedrijfstelling en productie van vele opslagunits met een opvoerhoogte van 100-700 m en een capaciteit van 400.000 kilowatt of minder per eenheid. Wat betreft de wateropvoerhoogte van de energiecentrale, zijn de nominale wateropvoerhoogtes van de in aanbouw zijnde pompcentrales in Jilin Dunhua, Guangdong Yangjiang en Zhejiang Changlongshan allemaal meer dan 650 m, waarmee ze wereldwijd toonaangevend zijn; de goedgekeurde nominale opvoerhoogte van de pompcentrale in Zhejiang Tiantai is 724 m, wat de hoogste nominale opvoerhoogte van pompcentrales ter wereld is. De algehele ontwerp- en productiemoeilijkheid van de unit is van 's werelds hoogste niveau. Bij de ontwikkeling van generatormotoren zijn de grote generatormotoren van pompcentrales die in China gebouwd en in aanbouw zijn, verticale as, driefase, volledig luchtgekoelde, omkeerbare synchrone motoren. Er zijn twee units van de Zhejiang Changlongshan pompcentrale met een nominaal toerental van 600 tpm en een nominaal vermogen van 350.000 kW. Enkele units van de Guangdong Yangjiang pompcentrale zijn in gebruik genomen met een nominaal toerental van 500 tpm en een nominaal vermogen van 400.000 kW. De totale productiecapaciteit van generatormotoren heeft 's werelds geavanceerde niveau bereikt. Daarnaast omvatten elektromechanische en metaalconstructies ook hydraulische machines, elektrotechniek, besturing en beveiliging, metaalconstructies en andere aspecten, die hier niet zullen worden herhaald.
De productie van apparatuur voor pompaccumulatiekrachtcentrales in China ontwikkelt zich snel in de richting van hoge wateropvoerhoogten, grote capaciteiten, hoge betrouwbaarheid, groot bereik, variabele snelheid en lokalisatie.
5. Economische indicatoren
De bouwomstandigheden en de externe impact van een pompaccumulatieproject zullen, na het bepalen van het projectontwerp, uiteindelijk vooral tot uiting komen in een indicator: de statische investering per kilowatt van het project. Hoe lager de statische investering per kilowatt, hoe beter de projecteconomie.
De individuele verschillen in de bouwomstandigheden van pompaccumulatiecentrales zijn duidelijk. De statische investering per kilowatt hangt nauw samen met de bouwomstandigheden en de geïnstalleerde capaciteit van het project. In 2021 keurde China 11 pompaccumulatiecentrales goed, met een gemiddelde statische investering van 5367 yuan per kilowatt; 14 projecten hebben de haalbaarheidsstudie afgerond en de gemiddelde statische investering per kilowatt bedraagt 5425 yuan/kilowatt.
Volgens voorlopige statistieken ligt de statische investering per kilowatt van grote pompaccumulatieprojecten die in 2022 in voorbereiding zijn, doorgaans tussen de 5000 en 7000 yuan/kilowatt. Door de verschillende regionale geologische omstandigheden varieert het gemiddelde niveau van de statische investering per kilowatt aan pompaccumulatie-energie in verschillende regio's sterk. Over het algemeen zijn de bouwomstandigheden van elektriciteitscentrales in Zuid-, Oost- en Centraal-China relatief goed en is de statische investering per kilowatt relatief laag. Door de slechte technische geologische omstandigheden en de slechte watervoorziening zijn de kosten per eenheid in de noordwestelijke regio relatief hoog in vergelijking met andere regio's in China.
Bij investeringsbeslissingen moeten we ons richten op de statische investering per kilowatt van het project, maar we kunnen niet alleen maar praten over de held van de statische investering per kilowatt, anders kan dit ertoe leiden dat bedrijven blindelings de schaal willen uitbreiden. Dit komt vooral tot uiting in de volgende aspecten:
Vergroot eerst de geïnstalleerde capaciteit die aanvankelijk in de planningsfase werd voorgesteld. We moeten deze situatie vanuit een dialectisch perspectief bekijken. Neem bijvoorbeeld een project met een gepland geïnstalleerd vermogen van 1,2 miljoen kilowatt aan het begin van de planningsfase, en de samenstelling ervan bestaat uit vier eenheden van 300.000 kilowatt. Indien het bereik van de wateropvoerhoogte geschikt is en, met de technologische vooruitgang, de voorwaarden voor de selectie van 350.000 kW aan één machine aanwezig zijn, kan na een uitgebreide technische en economische vergelijking 1,4 miljoen kW worden aanbevolen als representatief schema in de pre-haalbaarheidsfase. Als de oorspronkelijk geplande 4 eenheden van 300.000 kW nu echter worden beschouwd als een verhoging van 2 eenheden naar 6 eenheden van 300.000 kW, dat wil zeggen dat het geïnstalleerde vermogen van de centrale wordt verhoogd van 1,2 miljoen kW naar 1,8 miljoen kW, dan wordt algemeen aangenomen dat deze wijziging de functionele oriëntatie van het project heeft veranderd en dat de naleving van de planning, de behoeften van het elektriciteitsnet, de bouwomstandigheden van het project en andere factoren nader moeten worden overwogen. Over het algemeen dient de verhoging van het aantal eenheden binnen de reikwijdte van de planningsaanpassing te vallen.
De tweede is het verminderen van de volledige benuttingsuren. Als pompaccumulatie-energie wordt vergeleken met een laadbank, kan de geïnstalleerde capaciteit worden gebruikt als uitgangsvermogen, en de volledige benuttingsuren geven aan hoe lang de powerbank kan worden gebruikt. Voor pompaccumulatie-energiecentrales kunnen, wanneer de opgeslagen energie gelijk is, de volledige benuttingsuren en de geïnstalleerde capaciteit uitgebreid worden vergeleken. Momenteel worden, afhankelijk van de behoeften van het energiesysteem, de dagelijks gereguleerde volledige benuttingsuren van de pompaccumulatie beschouwd als 6 uur. Als de bouwomstandigheden van de energiecentrale goed zijn, is het raadzaam om de volledige benuttingsuren van de eenheid tegen lage kosten op passende wijze te verhogen. Met dezelfde statische investering per kilowatt kan de energiecentrale met een hoger aantal volledige benuttingsuren een grotere rol in het systeem spelen. Er is echter het idee dat de geïnstalleerde capaciteit aanzienlijk zal worden verhoogd (1,2 miljoen kW → 1,8 miljoen kW) en de benuttingsuren van de volledige capaciteit zullen worden verminderd (6 uur → 4 uur). Op deze manier kan de statische investering per kilowatt weliswaar sterk worden gereduceerd, maar de korte gebruiksduur van het systeem is onvoldoende om aan de systeemvraag te voldoen. Ook de rol van het systeem in het elektriciteitsnet wordt hierdoor sterk verminderd.
Plaatsingstijd: 08-03-2023
