Jeg har en venn som er i sin beste alder og er veldig frisk. Selv om jeg ikke har hørt fra deg på mange dager, regner jeg med at det skal gå bra. Jeg møtte ham tilfeldigvis i dag, men han så veldig utmattet ut. Jeg kunne ikke la være å bekymre meg for ham. Jeg gikk frem for å spørre om detaljer.
Han sukket og sa sakte: «Jeg har nylig blitt forelsket i en jente.» Man kan si at «vakre smil og vakre øyne» rører hjertestrengene mine. Foreldrene hjemme er imidlertid fortsatt i klasserommet og har tvil, så de har ikke blitt ansatt på lenge. «Beltet mitt blir bredere, og jeg vil ikke angre, og jeg vil være avmagret for Irak», noe som får meg til å føle meg slik i dag. Jeg vet alltid at du har mye kunnskap. Nå som du er bestemt til å møtes i dag, vil jeg be deg om å hjelpe personalet. Hvis skjebnen er bestemt av naturen, siden de seks ritualene er oppfylt, vil de to etternavnene gifte seg og inngå en kontrakt i ett hus. Det gode forholdet vil aldri ta slutt, og matche det samme navnet. Med løftet om hvitt hode, skriv til Hongjian, slik at alliansen av røde blader kan registreres i mandarintreet. Hvis det er noen disharmoni, bør vi også «løse klagen og slippe knuten, enn si hate hverandre; den ene skilles og den andre tilgir, og hver og en er lykkelig.» Forresten, denne jenta har et dobbeltnavn for å pumpe vann og et dobbeltnavn for energilagring.
Etter å ha hørt dette, er jeg ikke sint i det hele tatt. Det er tydeligvis lederen din som ba deg vurdere om pumpekraftverket har investeringsverdi, men du sa at det var så friskt og raffinert. «Et godt ekteskap skapes av naturen, og et godt par skapes av naturen». Jeg kan ikke si noe om følelser. Men når det gjelder pumpekraftverk, spurte jeg nettopp en seniorperson om evalueringssystemet for «femdimensjonal integrasjon» etter byggepraksisen til mer enn 100 pumpekraftprosjekter. Disse er geografisk plassering, byggeforhold, eksterne forhold, ingeniørdesign og økonomiske indikatorer. Hvis du vil, bare hør på meg for deg.
1. Geografisk plassering
Det finnes et gammelt ordtak i eiendomsbransjen som sier at «beliggenhet, beliggenhet, beliggenhet» er «beliggenhet, beliggenhet eller beliggenhet». Dette berømte ordtaket fra Wall Street ble bredt spredt etter å ha blitt sitert av Li Ka-shing.
I den omfattende evalueringen av pumpekraftverksprosjekter er geografisk plassering også det første. Pumpekraftverkets funksjonsorientering tjener hovedsakelig kraftnettet eller utviklingen av store nye energibaser. Derfor er den geografiske plasseringen av pumpekraftverket hovedsakelig to punkter: det ene er nær lastsenteret, og det andre er nær den nye energibasen.
For tiden ligger de fleste pumpekraftverkene som er bygget eller under bygging i Kina i lastesenteret på strømnettet der de er plassert. For eksempel ligger Guangzhou pumpekraftverk (2,4 millioner kilowatt) 90 kilometer fra Guangzhou, Ming Tombs pumpekraftverk (0,8 millioner kilowatt) ligger 40 kilometer fra Beijing, Tianhuangping pumpekraftverk (1,8 millioner kilowatt) ligger 57 kilometer fra Hangzhou, og Shenzhen pumpekraftverk (1,2 millioner kilowatt) ligger i byområdet Shenzhen.
I tillegg, for å møte behovene for rask utvikling av ny energi, rundt integrert utvikling av vann og landskap og utvikling av nye energibaser i ørkenen og Gobiørkenen, kan en ny gruppe pumpekraftverk også planlegges i nærheten av de nye energibasene. For eksempel er pumpekraftverkene som for tiden er planlagt i Xinjiang, Gansu, Shaanxi, Indre Mongolia, Shanxi og andre steder, i tillegg til å møte behovene til det lokale strømnettet, hovedsakelig for nye energibasetjenester.
Så det første punktet i en omfattende evaluering av pumpekraftverk er å se hvor det ble født først. Generelt bør pumpekraftverk følge prinsippet om desentralisert distribusjon, med fokus på distribusjon nær nettets lastesenter og det nye energikonsentrasjonsområdet. I tillegg bør områder uten pumpekraftverk prioriteres når det er gode ressursforhold.
2. Konstruksjonsforhold
1. Topografiske forhold
Analysen av topografiske forhold inkluderer hovedsakelig vannsøyle, forholdet mellom avstand og høyde og naturlig effektiv lagringskapasitet i øvre og nedre reservoarer. Energien som lagres i pumpekraftverk er i hovedsak den gravitasjonsmessige potensielle energien til vannet, lik produktet av høydeforskjellen og tyngdekraften til vannet i reservoaret. Så for å lagre den samme energien, enten øke høydeforskjellen mellom øvre og nedre reservoarer, eller øke den regulerte lagringskapasiteten til de øvre og nedre pumpekraftverkene.
Hvis betingelsene er oppfylt, er det mer hensiktsmessig med en større høydeforskjell mellom øvre og nedre reservoar, noe som kan redusere størrelsen på øvre og nedre reservoar og størrelsen på anlegget og det elektromekaniske utstyret, og redusere prosjektinvesteringen. I henhold til dagens produksjonsnivå for pumpekraftverk vil imidlertid en for stor høydeforskjell også føre til større vanskeligheter med enhetsproduksjon, så jo større jo bedre. I følge ingeniørerfaringer er det generelle fallet mellom 400 og 700 m. For eksempel er den nominelle fallhøyden for Ming Tombs pumpekraftverk 430 m; den nominelle fallhøyden for Xianju pumpekraftverk er 447 m; den nominelle fallhøyden for Tianchi pumpekraftverk er 510 m; den nominelle fallhøyden for Tianhuangping pumpekraftverk er 526 m; den nominelle fallhøyden for Xilongchi pumpekraftverk er 640 m; og den nominelle fallhøyden for Dunhua pumpekraftverk er 655 m. For tiden har Changlongshan pumpekraftverk den høyeste utnyttelseshøjden på 710 m², som er bygget i Kina. Den høyeste utnyttelseshøjden for pumpekraftverket under bygging er Tiantai pumpekraftverk, med en nominell høyde på 724 m².
Forholdet mellom avstand og dybde er forholdet mellom den horisontale avstanden og høydeforskjellen mellom de øvre og nedre reservoarene. Generelt sett er det hensiktsmessig å være mindre, noe som kan redusere den tekniske mengden av vannledningssystemet og spare ingeniørinvesteringen. Imidlertid kan et for lite avstand-høydeforhold lett forårsake problemer med teknisk utforming og høye og bratte skråninger, så det er generelt hensiktsmessig å ha et avstand-høydeforhold mellom 2 og 10. For eksempel er avstand-høydeforholdet for Changlongshan pumpestasjon 3,1; avstand-høydeforholdet for Huizhou pumpestasjon er 8,3.
Når terrenget i de øvre og nedre reservoarbassengene er relativt åpent, kan behovet for energilagring dannes innenfor et lite område av reservoarbassenget. Ellers er det nødvendig å utvide reservoarbassengets areal eller justere reservoarkapasiteten gjennom utvidelse og utgraving, og øke arealbelegget og den tekniske mengden. For pumpekraftverk med en installert kapasitet på 1,2 millioner kilowatt og full utnyttelsestimer på 6 timer, trenger lagringskapasiteten for regulering av kraftproduksjon henholdsvis omtrent 8 millioner m3, 7 millioner m3 og 6 millioner m3 når vannhøyden er 400 m, 500 m og 600 m. På dette grunnlaget er det også nødvendig å vurdere dødlagringskapasitet, vanntapreservekapasitet og andre faktorer for å endelig bestemme reservoarets totale lagringskapasitet. For å oppfylle kravene til reservoarkapasitet må den dannes ved oppdemming eller utvidelse av utgraving i reservoaret i kombinasjon med det naturlige terrenget.
I tillegg er nedslagsfeltet til det øvre reservoaret generelt lite, og flomkontrollen i prosjektet kan løses ved å øke demningens høyde på passende måte. Derfor er den smale dalen ved utløpet av det øvre reservoarbassenget et ideelt sted for demningsbygging, noe som kan redusere mengden demningsfylling betydelig.
2. Geologiske forhold
Bare de grønne fjellene er som murer når de peker mot de seks dynastiene.
——Yuan Sadurah
De geologiske forholdene omfatter hovedsakelig den regionale strukturelle stabiliteten, de ingeniørgeologiske forholdene i de øvre og nedre reservoarene og deres knutepunkter, de ingeniørgeologiske forholdene i vannoverførings- og kraftproduksjonssystemet, og de naturlige byggematerialene.
Støtte- og utløpsstrukturene til pumpekraftverket bør unngå aktive forkastninger, og reservoarområdet bør ikke ha store jordskred, kollaps, ruskstrømmer og andre ugunstige geologiske fenomener. Kraftverksgrotter under jorden bør unngå svake eller oppbrutte fjellmasser. Når disse forholdene ikke kan unngås gjennom prosjekteringsopplegget, vil de geologiske forholdene begrense byggingen av pumpekraftverket.
Selv om pumpekraftverket unngår de ovennevnte begrensningene, påvirker de geologiske forholdene også prosjektkostnadene i stor grad. Generelt sett, jo sjeldnere jordskjelvet i prosjektområdet er og jo hardere fjellet er, desto mer gunstig er det for å redusere byggekostnadene for pumpekraftverk.
I henhold til bygningenes egenskaper og driftsegenskapene til pumpekraftverket, kan de viktigste ingeniørgeologiske problemene oppsummeres som følger:
(1) Sammenlignet med konvensjonelle kraftverk er det mer rom for sammenligning og valg av stasjonsplass og reservoarplass for pumpekraftverk. Steder med dårlige geologiske forhold eller vanskelig teknisk behandling kan skilles ut gjennom geologisk arbeid i stasjonsundersøkelses- og stasjonsplanleggingsfasen. Geologisk utforskning spiller en spesielt viktig rolle på dette stadiet.
Men verdens underverker ligger ofte i fare og avstand, og det som er det sjeldneste av mennesker, så det er umulig for alle som har en vilje å nå det.
——Sangdynastiet, Wang Anshi
Undersøkelse av øvre demningssted for Shitai pumpekraftverk i Anhui-provinsen
(2) Det finnes mange underjordiske ingeniørhuler, lange tunnelseksjoner med høyt trykk, stort indre vanntrykk, dyp nedgraving og stor skala. Det er nødvendig å fullt ut demonstrere stabiliteten til omkringliggende bergart, og bestemme utgravningsmetode, støtte- og foringstype, omfang og dybde av tunnelens omkringliggende bergart.
(3) Lagringskapasiteten til pumpelagringsreservoaret er generelt liten, og pumpekostnadene er høye i driftsperioden, så lekkasjemengden fra det øvre reservoaret må kontrolleres strengt. Det øvre reservoaret ligger for det meste på toppen av fjellet, og det er generelt lave tilstøtende daler rundt det. Et betydelig antall stasjoner er valgt i områder med negative karstlandformer for å dra nytte av det fordelaktige terrenget. Problemene med lekkasje fra daler tilstøtende reservoarer og karstlekkasje er relativt vanlige, noe som må fokuseres på, og byggekvaliteten bør kontrolleres godt.
(4) Fordelingen av materialene som brukes til fylling av demningen i reservoarbassenget til pumpekraftverket er nøkkelfaktoren for å bestemme utnyttelsesgraden av materialkilden. Når reservoarene av materialer som brukes i utgravningsområdet til reservoarbassenget over dødvannsnivået akkurat oppfyller kravene til fylling av demningen, og det ikke er noe strippemateriale på overflaten, oppnås den ideelle balansen mellom utgraving og fylling av materialkilden. Når strippematerialet på overflaten er tykt, kan problemet med å bruke strippematerialet på demningen løses ved å dele dammaterialet. Derfor er det svært viktig å etablere en relativt nøyaktig geologisk modell av de øvre og nedre reservoarene gjennom effektive letemetoder for utforming av utgravings- og fyllingsbalansen i reservoarbassenget.
(5) Under drift av reservoaret er den plutselige stigning og fall i vannstanden hyppig og stor, og driftsmodusen til pumpekraftverket har stor innvirkning på stabiliteten til reservoarbankens skråning, noe som stiller høyere krav til de geologiske forholdene ved reservoarbankens skråning. Når kravene til stabilitetssikkerhetsfaktoren ikke er oppfylt, er det nødvendig å redusere utgravingsskråningsforholdet eller øke støttestyrken, noe som resulterer i økte ingeniørkostnader.
(6) Fundamentet til hele siverreservoarbassenget i pumpekraftverket har høye krav til deformasjon, drenering og ensartethet, spesielt for fundamentet til hele siverreservoarbassenget i karstområder, karstkollaps på bunnen av reservoaret, ujevn deformasjon av fundamentet, omvendt jekking av karstvann, karstundertrykk, kollaps av overliggende overflatemasser fra karstdepresjon og andre problemer som må vies tilstrekkelig oppmerksomhet.
(7) På grunn av den store høydeforskjellen i pumpekraftverket, har den reversible enheten høyere krav til kontroll av sedimentinnholdet som passerer gjennom turbinen. Det er nødvendig å være oppmerksom på beskyttelse og dreneringsbehandling av den faste kilden til rekkverket i bakkant av skråningen ved innløp og utløp, og lagring av sedimenter fra flomsesongen.
(8) Pumpekraftverk vil ikke danne høye demninger og store reservoarer. Demhøyden og manuelt utgravde skråninger for de fleste øvre og nedre reservoarer er ikke mer enn 150 m. De ingeniørgeologiske problemene med demningsfundamentet og høye skråninger er enklere å håndtere enn de høye demningene og store reservoarene til konvensjonelle kraftverk.
3. Lagerformingsforhold
De øvre og nedre reservoarene bør ha terrengforhold som er egnet for oppdemming. Generelt sett regnes en utnyttelseshøyde på omtrent 400–500 m basert på en installert kapasitet på 1,2 millioner kilowatt og utnyttelsestimer for full kraftproduksjon på 6 timer, det vil si at den regulerte lagringskapasiteten til de øvre og nedre vannreservoarene for pumpelagring er omtrent 6 millioner–8 millioner m3. Noen pumpelagringsstasjoner har naturlig en «mage». Det er enkelt å danne reservoarkapasiteten gjennom oppdemming. I dette tilfellet kan den demmes opp gjennom oppdemming. Noen pumpelagringsstasjoner har imidlertid liten naturlig lagringskapasitet og må graves ut for å danne lagringskapasiteten. Dette vil føre til to problemer: det ene er de relativt høye utviklingskostnadene, det andre er at lagringskapasiteten må graves ut i store mengder, og kraftverkets energilagringskapasitet bør ikke være for stor.
I tillegg til kravene til lagringskapasitet, bør prosjektet med pumpelagringsreservoaret også vurdere forebygging av siving fra reservoaret, balanse mellom utgraving og fylling av jord og stein, valg av demningstype osv., og bestemme designskjemaet gjennom omfattende teknisk og økonomisk sammenligning. Generelt sett, hvis et reservoar kan dannes ved oppdemming, og lokal sivingsforebygging benyttes, er forholdene for reservoardannelse relativt gode (se figur 2.3-1). Hvis et "basseng" dannes ved en stor mengde utgraving, og hele bassengtypen med anti-sivering benyttes, er forholdene for reservoardannelse relativt generelle (se figur 2.3-2 og 2.3-3).
Hvis vi tar Guangzhou pumpekraftverk med gode reservoardannelsesforhold som eksempel, er de øvre og nedre reservoardannelsesforholdene relativt gode, og reservoaret kan dannes ved oppdemming, med en øvre reservoarkapasitet på 24,08 millioner m3 og en nedre reservoarkapasitet på 23,42 millioner m3.
I tillegg er Tianhuangping pumpekraftverk tatt som et eksempel. Det øvre reservoaret ligger i fordypningen i grengrøften på venstre bredd av Daxi-elven, som er omgitt av hoveddemningen, fire hjelpedemninger, innløp/utløp og fjellene rundt reservoaret. Hoveddemningen er anordnet i fordypningen i den sørlige enden av reservoaret, og hjelpedemningen er anordnet i de fire omløpene i øst, nord, vest og sørvest. Lagringsforholdene er middels, med en total lagringskapasitet på 9,12 millioner m3.
4. Forhold ved vannkilden
Pumpekraftverk er forskjellige fra konvensjonelle vannkraftverk, det vil si at et "basseng" med klart vann helles frem og tilbake mellom de øvre og nedre reservoarene. Ved pumping av vann helles vannet fra det nedre reservoaret til det øvre reservoaret, og ved generering av elektrisitet senkes vannet fra det øvre reservoaret til det nedre reservoaret. Derfor er vannkildeproblemet til pumpekraftverket hovedsakelig å dekke den innledende vannlagringen, det vil si å lagre vannet i reservoaret først, og å supplere vannvolumet som reduseres på grunn av fordampning og lekkasje under daglig drift. Pumpekraftverkets kapasitet er vanligvis i størrelsesorden 10 millioner m3, og kravene til vannvolum er ikke høye. Vannkildeforhold i områder med mye nedbør og tette elvenettverk vil ikke være begrensende betingelser for bygging av pumpekraftverk. For de relativt tørre områdene som nordvest har imidlertid vannkildeforholdene blitt en viktig begrensende faktor. Noen steder har topografiske og geologiske forhold for bygging av pumpekraftverk, men det kan være at det ikke finnes vannkilde for vannlagring i titalls kilometer.
3. Eksterne forhold
Kjernen i innvandrings- og miljøspørsmål er å håndtere spørsmålet om bruk av offentlige ressurser og kompensasjon. Det er en vinn-vinn-prosess med flere gevinster.
1. Erverv av grunn og gjenbosetting for bygging
Omfanget av grunnerverv for bygging av pumpekraftverk inkluderer øvre og nedre reservoarområde for oversvømmelse og vannkraftprosjektets byggeområde. Selv om det er to reservoarer i pumpekraftverket, er omfanget av grunnerverv for bygging ofte mye mindre enn for konvensjonelle vannkraftverk fordi reservoarene er relativt små, og noen av dem bruker naturlige innsjøer eller eksisterende reservoarer. Fordi de fleste reservoarbassengene er utgravd, inkluderer byggeområdet for vannkraftprosjektet ofte reservoarområdet for oversvømmelse, slik at andelen av vannkraftprosjektets byggeområde i byggeprosjektets byggeomfang er mye større enn for det konvensjonelle vannkraftverket.
Reservoarets oversvømmelsesområde omfatter hovedsakelig oversvømmelsesområdet under reservoarets normale bassengnivå, samt flombakevjeområdet og det reservoarberørte området.
Byggeområdet for vannkraftprosjektet omfatter hovedsakelig vannkraftprosjektbygningene og prosjektets permanente forvaltningsområde. Byggeområdet for knutepunktprosjektet bestemmes som det midlertidige området og det permanente området i henhold til formålet med hver tomt. Det midlertidige området kan gjenopprettes til sin opprinnelige bruk etter bruk.
Omfanget av grunnerverv for bygging er fastlagt, og det viktige oppfølgingsarbeidet er å gjennomføre undersøkelser av de fysiske indikatorene for grunnerverv for bygging, slik at man «kjenner seg selv og kjenner den andre». Det handler hovedsakelig om å undersøke mengden, kvaliteten, eierskapet og andre egenskaper ved befolkningen, land, bygninger, strukturer, kulturminner og historiske steder, mineralforekomster osv. innenfor rammen av grunnerverv for bygging.
For beslutningstaking er hovedbetraktningen om hvorvidt erverv av land til bygging involverer viktige sensitive faktorer, som omfanget og mengden av permanent jordbruksland, førsteklasses velferdsskog, viktige landsbyer og tettsteder, viktige kulturminner og historiske steder, og mineralforekomster.
2. Økologisk miljøvern
Byggingen av pumpekraftverk må følge prinsippet om «økologisk prioritering og grønn utvikling».
Å unngå miljøsensitive områder er en viktig forutsetning for prosjektets gjennomførbarhet. Miljøsensitive områder refererer til alle typer verneområder på alle nivåer etablert i henhold til lov og områder som er spesielt sensitive for miljøpåvirkningen av byggeprosjektet. Ved valg av steder bør miljøsensitive områder screenes og unngås først, hovedsakelig inkludert økologiske verneområder, nasjonalparker, naturreservater, naturskjønne steder, verdens kultur- og naturarvsteder, verneområder for drikkevannskilder, skogparker, geologiske parker, våtmarksparker, vernesone for akvatiske kimplasmeressurser, osv. I tillegg er det også nødvendig å analysere samsvar og koordinering mellom stedet og relevant planlegging, som arealplanlegging, by- og landlig bygging, og «tre linjer og én».
Miljøverntiltak er viktige tiltak for å redusere miljøpåvirkningen. Hvis prosjektet ikke involverer miljøsensitive områder, er det i utgangspunktet gjennomførbart fra et miljøvernperspektiv, men byggingen av prosjektet vil uunngåelig ha en viss innvirkning på vann-, gass-, lyd- og økologisk miljø, og en rekke målrettede tiltak må iverksettes for å eliminere eller redusere de negative effektene, for eksempel behandling av produksjonsavløpsvann og husholdningsavløp, og utslipp av økologisk strømning.
Landskapsbygging er en viktig måte å oppnå høy kvalitet på utvikling av pumpe- og lagringsanlegg. Pumpe- og lagringskraftverk ligger vanligvis i fjellrike og kuperte områder med et godt økologisk miljø. Etter at prosjektet er fullført, vil det dannes to reservoarer. Etter økologisk restaurering og landskapsbygging kan de inkluderes i naturskjønne steder eller turistattraksjoner for å oppnå en harmonisk utvikling av kraftverket og miljøet. Implementeringen av konseptet «grønt vann og grønne fjell er gylne fjell og sølvfjell». For eksempel har Zhejiang Changlongshan pumpekraftverk blitt inkludert i kjerneområdet for naturskjønne områder i Tianhuangping provinsielle naturskjønne område – Jiangnan Tianchi, og Qujiang pumpekraftverk har blitt inkludert i vernesonen på tredje nivå i Lankeshan-Wuxijiang provinsielle naturskjønne område.
4. Ingeniørdesign
Ingeniørdesignet for pumpekraftverk omfatter hovedsakelig prosjektskala, hydrauliske konstruksjoner, design av konstruksjonsorganisasjon, elektromekaniske og metalliske konstruksjoner, etc.
1. Prosjektets skala
Den tekniske skalaen til pumpekraftverket inkluderer hovedsakelig installert kapasitet, antall kontinuerlige hele timer, reservoarets viktigste karakteristiske vannstand og andre parametere.
Valget av installert kapasitet og antall kontinuerlige heltimer for pumpekraftverket bør ta hensyn til både behov og mulighet. Behov refererer til etterspørselen fra kraftsystemet, og kan referere til selve kraftverkets byggeforhold. Den generelle metoden er basert på analyse av den funksjonelle plasseringen av ulike kraftsystemer for pumpekraftverk og kraftsystemets krav til antall kontinuerlige heltimer, for å utarbeide en rimelig plan for installert kapasitet og antall kontinuerlige heltimer, og for å velge installert kapasitet og antall kontinuerlige heltimer gjennom kraftproduksjonssimulering og omfattende teknisk og økonomisk sammenligning.
I praksis er en enkel metode for å planlegge installert kapasitet og full utnyttelsestimene først å bestemme enhetskapasiteten i henhold til vannfallsområdet, og deretter bestemme den totale installerte kapasiteten og full utnyttelsestimene i henhold til den naturlige lagringsenergien til pumpekraftverket. For tiden, i området 300 m ~ 500 m vannfall, er design- og produksjonsteknologien til enheten med en nominell kapasitet på 300 000 kilowatt moden, de stabile driftsforholdene er gode, og erfaringen med ingeniørpraksis er den rikeste (det er derfor den installerte kapasiteten til de fleste pumpekraftverkene under bygging generelt er et partall på 300 000 kilowatt, tatt i betraktning kravene til desentralisert utforming, og til slutt er majoriteten 1,2 millioner kilowatt). Etter at enhetskapasiteten er valgt i utgangspunktet, analyseres den naturlige energilagringen til pumpekraftverket basert på de topografiske og geologiske forholdene til de øvre og nedre reservoarene, og falltapet under kraftproduksjon og pumpeforhold. For eksempel, gjennom en foreløpig analyse, hvis det gjennomsnittlige vannstandsfallet mellom de øvre og nedre reservoarene i et pumpekraftverk er omtrent 450 m, er det passende å velge en enhetskapasitet på 300 000 kilowatt. Den naturlige lagringsenergien i de øvre og nedre reservoarene er omtrent 6,6 millioner kilowattimer, så fire enheter kan vurderes, det vil si at den totale installerte kapasiteten er 1,2 millioner kilowatt. Kombinert med etterspørselen fra kraftsystemet, etter noe utvidelse og utgraving av reservoaret basert på de naturlige forholdene, vil den totale energilagringen nå 7,2 millioner kilowattimer, tilsvarende kontinuerlig full kraftproduksjon på 6 timer.
Det karakteristiske vannstanden i reservoaret omfatter hovedsakelig normalvannstand, dødvannsstand og flomnivå. Vanligvis velges det karakteristiske vannstanden for disse reservoarene etter at antall sammenhengende hele timer og installert kapasitet er valgt.
2. Hydrauliske konstruksjoner
Foran oss er den bølgende elven, og bak oss er de strålende lysene. Slik er livet vårt, vi kjemper og løper fremover.
——Sangen til vannsparingsbyggerne
Hydrauliske konstruksjoner for pumpekraftverk inkluderer vanligvis øvre reservoar, nedre reservoar, vannledningssystem, underjordisk kraftverk og koblingsstasjon. Hovedpoenget med utformingen av øvre og nedre vannreservoarer er å oppnå stor lagringskapasitet gjennom minimale ingeniørkostnader. De fleste øvre reservoarene kombinerer utgraving og oppdemming, og de fleste av dem er demninger med steinfylling. Avhengig av de geologiske forholdene kan lekkasje i pumpekraftverket løses ved hjelp av lekkasjesikring fra hele reservoaret og lekkasjesikring rundt reservoaret. Materialene for lekkasjesikring kan være asfaltbetong, geomembran, leirteppe osv.
Skjematisk diagram av pumpekraftverk
Når det må brukes et system for å forhindre siving fra hele reservoarbassenget for reservoaret til pumpekraftverket, bør man bruke både demningens og reservoarbassengets sivingsmekanisme som en helhet for å unngå eller redusere behovet for felles behandling mellom ulike sivingsmekanismer så mye som mulig og forbedre påliteligheten. Hele reservoarbassenget med høy tilbakefylling skal brukes til å forhindre siving i bunnen av reservoaret. Sivingsmekanismen i bunnen av reservoaret skal være egnet for store eller ujevn deformasjoner forårsaket av høy tilbakefylling.
Vannhøyden i pumpekraftverket er høy, og trykket som bæres av vannkanalstrukturen er stort. Avhengig av vannhøyden, de geologiske forholdene til omkringliggende bergarter, størrelsen på det gaffelrøret, osv., kan stålforing, armert betongforing og andre metoder brukes.
I tillegg, for å sikre flomkontrollsikkerheten til kraftverket, må pumpekraftverket også arrangere flomutslippskonstruksjoner osv., som ikke vil bli beskrevet i detalj her.
3. Utforming av byggeorganisasjon
Hovedoppgavene til byggeorganisasjonen som utformer pumpekraftverket inkluderer: studere prosjektets byggeforhold, omdirigering av konstruksjonen, planlegging av materialkilder, hovedprosjektkonstruksjon, transport av konstruksjonen, anleggsfasiliteter, generell byggeplan, generell byggeplan (byggeperiode), etc.
I designarbeidet bør vi fullt ut utnytte de topografiske og geologiske forholdene på stasjonsområdet, kombinere byggeforholdene og den tekniske designplanen, og i prinsippet om intensiv og økonomisk arealbruk, først utarbeide den tekniske byggeplanen, jordarbeidsbalansen og den generelle byggeplanen, for å minimere okkupasjonen av dyrkbar mark og redusere prosjektkostnadene.
Som et stort byggeland er Kinas byggeledelse og byggenivå verdenskjent. I de senere årene har Kinas pumpelagring gjort mange nyttige undersøkelser innen grønn konstruksjon, FoU og anvendelse av nøkkelutstyr, samt intelligent konstruksjon. Noen byggeteknologier har nådd eller avansert til internasjonalt nivå. Dette gjenspeiles hovedsakelig i den stadig mer modne demningskonstruksjonsteknologien, den nye utviklingen av høytrykksrørkonstruksjonsteknologi, det store antallet vellykkede fremgangsmåter for utgraving og støtteteknologi for underjordiske kraftverksgrotter under komplekse geologiske forhold, den kontinuerlige innovasjonen av teknologi og utstyr for konstruksjon av skråstilte sjakter, de bemerkelsesverdige prestasjonene innen mekanisert og intelligent konstruksjon, og gjennombruddet for TBM i tunnelkonstruksjon.
4. Elektromekanisk og metallisk struktur
Vertikale akslede, en-trinns blandede strømnings reversible lagringsenheter brukes vanligvis i pumpekraftverk. Når det gjelder hydraulisk utvikling av pumpeturbiner, har Kina design- og produksjonskapasitet for pumpeturbiner med 700 m fallhøyde og 400 000 kilowatt per enhets kapasitet, samt design, produksjon, installasjon, igangkjøring og produksjon av mange lagringsenheter med 100-700 m fallhøyde og 400 000 kilowatt eller mindre per enhets kapasitet. Når det gjelder vannhoden til kraftverket, er den nominelle vannhoden for Jilin Dunhua, Guangdong Yangjiang og Zhejiang Changlongshan pumpekraftverk under bygging alle mer enn 650 m, som er i verdens fremste rekkevidde. Den godkjente nominelle hodehøyden for Zhejiang Tiantai pumpekraftverk er 724 m, som er den høyest nominelle hodehøyden for pumpekraftverk i verden. Den generelle design- og produksjonsvanskeligheten til enheten er på verdensledende nivå. I utviklingen av generatormotorer er de store generatormotorene i pumpekraftverk som er bygget og under bygging i Kina vertikale akslede, trefase, fullstendig luftkjølte, reversible synkronmotorer. Det finnes to enheter av Zhejiang Changlongshan pumpekraftverk med nominell hastighet på 600 o/min og nominell kapasitet på 350 000 kW. Noen enheter av Guangdong Yangjiang pumpekraftverk har blitt satt i drift med nominell hastighet på 500 o/min og nominell kapasitet på 400 000 kW. Den totale produksjonskapasiteten til generatormotorer har nådd verdens avanserte nivå. I tillegg omfatter elektromekaniske og metalliske konstruksjoner også hydrauliske maskiner, elektroteknikk, kontroll og beskyttelse, metallkonstruksjoner og andre aspekter, som ikke vil bli gjentatt her.
Utstyrsproduksjonen av pumpekraftverk i Kina utvikler seg raskt i retning av høy vannsøyle, stor kapasitet, høy pålitelighet, bredt område, variabel hastighet og lokalisering.
5. Økonomiske indikatorer
Byggeforholdene og den eksterne påvirkningen av et pumpekraftverksprosjekt, etter at prosjektets designplan er fastlagt, vil til slutt hovedsakelig gjenspeiles i en indikator, nemlig den statiske investeringen per kilowatt i prosjektet. Jo lavere den statiske investeringen per kilowatt er, desto bedre er prosjektets økonomi.
De individuelle forskjellene i byggeforholdene for pumpekraftverk er åpenbare. Den statiske investeringen per kilowatt er nært knyttet til byggeforholdene og prosjektets installerte kapasitet. I 2021 godkjente Kina 11 pumpekraftverk, med en gjennomsnittlig statisk investering på 5367 yuan per kilowatt; 14 prosjekter har fullført forstudien, og den gjennomsnittlige statiske investeringen per kilowatt er 5425 yuan/kilowatt.
Ifølge foreløpig statistikk ligger den statiske investeringen per kilowatt i store pumpekraftverksprosjekter som er under forberedende arbeid i 2022 vanligvis mellom 5000 og 7000 yuan/kilowatt. På grunn av ulike regionale geologiske forhold varierer det gjennomsnittlige nivået av statiske investeringer per kilowatt pumpekraftenergi mye i ulike regioner. Generelt sett er byggeforholdene for kraftverk i Sør-, Øst- og Sentral-Kina relativt gode, og den statiske investeringen per kilowatt er relativt lav. På grunn av dårlige tekniske geologiske forhold og dårlige vannkildeforhold er enhetskostnadsnivået i den nordvestlige regionen relativt høyt sammenlignet med andre regioner i Kina.
For investeringsbeslutninger må vi fokusere på den statiske investeringen per kilowatt i prosjektet, men vi kan ikke bare snakke om hovedpoengene bak den statiske investeringen per kilowatt, ellers kan det føre til at bedrifter får impulsen til å blindt utvide skalaen. Dette gjenspeiles hovedsakelig i følgende aspekter:
Først, øk den installerte kapasiteten som opprinnelig ble foreslått i planleggingsfasen. Vi bør ha et dialektisk syn på denne situasjonen. Ta et prosjekt med en planlagt installert kapasitet på 1,2 millioner kilowatt i begynnelsen av planleggingsfasen som et eksempel, og enhetssammensetningen er fire enheter på 300 000 kilowatt. Hvis vannhøyden er passende, og med teknologiens fremskritt, forutsetningene for å velge 350 000 kW av en enkelt maskin er tilgjengelige, kan 1,4 millioner kW anbefales som representativ ordning i forundersøkelsesfasen etter en omfattende teknisk og økonomisk sammenligning. Men hvis de opprinnelig planlagte 4 enhetene på 300 000 kW nå vurderes å øke fra 2 enheter til 6 enheter på 300 000 kW, det vil si at kraftverkets installerte kapasitet økes fra 1,2 millioner kW til 1,8 millioner kW, er det generelt antatt at denne endringen har endret prosjektets funksjonelle orientering, og det er nødvendig å vurdere plansamsvar, kraftsystemets behov, prosjektets byggeforhold og andre faktorer i sin helhet. Generelt sett bør økningen i antall enheter falle innenfor rammen av planjusteringer.
Det andre er å redusere antallet fulle utnyttelsestimer. Hvis pumpekraftverk sammenlignes med en ladebank, kan den installerte kapasiteten brukes som utgangseffekt, og antallet fulle utnyttelsestimer er hvor lenge kraftbanken kan brukes. For pumpekraftverk, når den lagrede energien er den samme, kan antallet fulle utnyttelsestimer og den installerte kapasiteten sammenlignes på en omfattende måte. For tiden, i henhold til kraftsystemets behov, regnes de daglige regulerte timene for full utnyttelse av pumpekraftverk som 6 timer. Hvis byggeforholdene til kraftverket er gode, er det hensiktsmessig å øke antallet fulle utnyttelsestimer for enheten på en passende måte til en lav kostnad. Med samme statiske investering per kilowatt kan kraftverket med høyere antall fulle utnyttelsestimer spille en større rolle i systemet. Det har imidlertid vært en idé om at den installerte kapasiteten vil økes betydelig (1,2 millioner kW → 1,8 millioner kW) og at antallet utnyttelsestimer med full kapasitet vil reduseres (6 timer → 4 timer). På denne måten, selv om den statiske investeringen per kilowatt kan reduseres betraktelig, kan ikke systemets korte utnyttelsestid dekke systembehovet, og dets rolle i strømnettet vil også bli betraktelig redusert.
Publisert: 08.03.2023
