W ostatnich latach tempo rozwoju energetyki wodnej systematycznie wzrastało, a twardość rozwoju wzrosła. Produkcja energii wodnej nie zużywa energii mineralnej. Rozwój energetyki wodnej sprzyja redukcji emisji gazów cieplarnianych i ochronie środowiska ekologicznego, a także poprawie wykorzystania zasobów i kompleksowych interesów gospodarki i społeczeństwa. W kontekście neutralności węglowej perspektywy rozwoju przemysłu energetyki wodnej są nadal dobre przez długi czas.
Energia wodna jest jednym z najlepszych źródeł energii pozwalających osiągnąć neutralność węglową
Jako czysta energia, energia wodna nie powoduje emisji dwutlenku węgla ani zanieczyszczeń; Jako energia odnawialna, dopóki jest woda, energia wodna będzie niewyczerpalna. Obecnie Chiny stoją przed ważną odpowiedzialnością za szczyt emisji dwutlenku węgla i neutralizację dwutlenku węgla. Energia wodna jest nie tylko czysta i wolna od emisji, ale także przyjazna dla środowiska i może uczestniczyć w regulacji szczytowej. Energia wodna jest jednym z najlepszych źródeł energii do osiągnięcia neutralności węglowej. Patrząc w przyszłość, energia wodna Chin będzie nadal odgrywać ważną rolę w promowaniu realizacji celu „podwójnego węgla”.
1. Na czym zarabiają elektrownie szczytowo-pompowe?
Chińskie elektrownie szczytowo-pompowe zużywają średnio 4 kilowatogodziny energii elektrycznej i generują tylko 3 kilowatogodziny energii elektrycznej po zakończeniu pompowania, przy sprawności wynoszącej zaledwie 75%.
Elektrownia szczytowo-pompowa pompuje wodę, gdy obciążenie sieci energetycznej jest niskie, zamienia energię elektryczną na energię potencjalną wody i ją magazynuje. Gdy obciążenie jest wysokie, uwalnia wodę, aby wytworzyć energię elektryczną. Jest jak gigantyczny, ładowalny skarb wykonany z wody.
W procesie pompowania i generowania nieuniknione są straty. Średnio elektrownia szczytowo-pompowa będzie zużywać 4 kWh energii elektrycznej do pompowania co 3 kWh energii elektrycznej, ze średnią sprawnością około 75%.
Następnie pojawia się pytanie: ile kosztuje zbudowanie takiego ogromnego „skarbu, który można ponownie naładować”?
Yangjiang Pumped Storage Power Station to największa elektrownia szczytowo-pompowa o największej mocy pojedynczego bloku, najwyższym ciśnieniu netto i największej głębokości zakopania w Chinach. Jest wyposażona w pierwszy zestaw 400000 kW pompowych bloków magazynowych o ciśnieniu 700 metrów niezależnie opracowanych i wyprodukowanych w Chinach, z planowaną mocą zainstalowaną 2,4 miliona KW.
Wiadomo, że projekt elektrowni szczytowo-pompowej Yangjiang ma całkowitą inwestycję w wysokości 7,627 miliarda juanów i zostanie zbudowany w dwóch fazach. Zaprojektowana roczna produkcja energii wynosi 3,6 miliarda kWh, a roczne zużycie energii pompowania wynosi 4,8 miliarda kWh.
Elektrownia magazynowa Yang to nie tylko ekonomiczny sposób rozwiązania sezonowego szczytowego obciążenia sieci energetycznej Guangdong, ale także ważny środek poprawy efektywności wykorzystania i poziomu bezpieczeństwa energii jądrowej i zachodniej, rozwijania nowej energii i współpracy z bezpieczną i stabilną eksploatacją energii jądrowej. Ma ona ważne i pozytywne znaczenie dla zapewnienia stabilnej, bezpiecznej i ekonomicznej eksploatacji sieci energetycznej Guangdong i systemu sieciowego oraz poprawy bezpieczeństwa i niezawodności działania sieci energetycznej.
Ze względu na problem strat energii, elektrownia szczytowo-pompowa zużywa znacznie więcej prądu niż wytwarza prąd. Oznacza to, że z punktu widzenia energetycznego elektrownia szczytowo-pompowa musi przynosić straty.
Korzyści ekonomiczne elektrowni szczytowo-pompowych nie zależą jednak od ich wytwarzania energii, lecz od ich roli w ograniczaniu szczytów i wypełnianiu dolin.
Generowanie energii przy szczytowym zużyciu energii i magazynowanie szczytowe przy niskim zużyciu energii może zapobiec rozruchowi i wyłączeniu wielu elektrowni cieplnych, a tym samym uniknąć ogromnych strat ekonomicznych podczas rozruchu i wyłączania elektrowni cieplnych. Elektrownia szczytowo-pompowa ma również inne funkcje, takie jak modulacja częstotliwości, modulacja fazy i black start.
Metody ładowania elektrowni szczytowo-pompowych w różnych regionach są różne. Niektóre przyjmują system opłat za dzierżawę mocy, a niektóre regiony przyjmują dwuczęściowy system cen energii elektrycznej. Oprócz opłaty za dzierżawę mocy, zyski można również uzyskać dzięki różnicy w cenie energii elektrycznej w szczytowej dolinie.
2. Nowe projekty elektrowni szczytowo-pompowych w 2022 r.
Od początku roku nieustannie informowano o podpisywaniu umów i rozpoczynaniu projektów magazynowania energii szczytowo-pompowej: 30 stycznia Biuro Energetyczne Autonomicznego Regionu Mongolii Wewnętrznej zatwierdziło i zatwierdziło projekt elektrowni szczytowo-pompowej Wuhai o łącznej wartości inwestycji wynoszącej ponad 8,6 miliarda juanów i mocy zainstalowanej 1,2 miliona kilowatów; 10 lutego w Wuhan podpisano umowę o projekcie elektrowni szczytowo-pompowej Xiaofeng River o łącznej wartości inwestycji wynoszącej 7 miliardów juanów i mocy zainstalowanej 1,2 miliona kilowatów i zakończono ją w Yiling w prowincji Hubei; 10 lutego firma energetyczna SDIC i rząd ludowy miasta Hejin w prowincji Shanxi podpisały umowę o współpracy inwestycyjnej w zakresie projektów elektrowni szczytowo-pompowych, która zakłada opracowanie projektów magazynowania energii szczytowo-pompowej o mocy 1,2 miliona kilowatów; 14 lutego w Luotian w prowincji Hubei odbyła się ceremonia otwarcia elektrowni szczytowo-pompowej Hubei Pingyuan o łącznej mocy zainstalowanej 1,4 mln kilowatów
Według niekompletnych statystyk, od 2021 r. ponad 100 milionów kilowatów projektów magazynów szczytowo-pompowych poczyniło istotne postępy. Wśród nich State Grid i China Southern Power Grid przekroczyły 24,7 miliona kilowatów, stając się główną siłą w budowie projektów magazynów szczytowo-pompowych.
Obecnie magazynowanie szczytowo-pompowe stało się jednym z kluczowych obszarów układu dwóch głównych firm sieci energetycznych w okresie 14. Pięcioletniego Planu. Spośród elektrowni szczytowo-pompowych, które zostały uruchomione w Chinach, główne udziały mają State Grid Xinyuan pod State Grid Corporation oraz South Grid Peak Shaving and Frequency Modulation Company pod South Grid Corporation.
We wrześniu ubiegłego roku Xin Baoan, dyrektor State Grid, publicznie oświadczył, że State Grid planuje zainwestować aż 350 miliardów dolarów amerykańskich (około 2 bilionów juanów) w ciągu najbliższych pięciu lat, aby promować transformację i modernizację sieci energetycznej. Do 2030 r. zainstalowana moc magazynowania szczytowo-pompowego w Chinach wzrośnie z obecnych 23,41 milionów kilowatów do 100 milionów kilowatów.
W październiku ubiegłego roku Meng Zhenping, przewodniczący China Southern Power Grid Corporation i sekretarz partii przewodniczącej, ogłosił na spotkaniu mobilizacyjnym na rzecz budowy elektrowni szczytowo-pompowych w pięciu prowincjach i regionach na południu, że budowa elektrowni szczytowo-pompowych zostanie przyspieszona. W ciągu następnych 10 lat 21 milionów kilowatów elektrowni szczytowo-pompowych zostanie ukończonych i oddanych do użytku. Jednocześnie rozpocznie się budowa 15 milionów kilowatów mocy elektrowni szczytowo-pompowych, których uruchomienie zaplanowano na okres 16. pięcioletniego planu. Całkowita inwestycja wyniesie około 200 miliardów juanów, co pozwoliłoby pokryć dostęp i zużycie około 250 milionów kilowatów nowej energii w pięciu prowincjach i regionach na południu.
Dwie największe firmy energetyczne, aktywnie opracowujące ambitny plan, zreorganizowały swoje zasoby elektrowni szczytowo-pompowych.
W listopadzie ubiegłego roku State Grid Corporation of China bezpłatnie przekazała cały 51,54% udziałów w State Grid Xinyuan Holding Co., Ltd. do State Grid Xinyuan Group Co., Ltd. i zintegrowała swoje aktywa magazynowania szczytowego. W przyszłości State Grid Xinyuan Group Co., Ltd. stanie się platformą biznesową State Grid magazynowania szczytowego.
15 lutego Yunnan Wenshan Electric Power, zajmująca się głównie wytwarzaniem energii wodnej, ogłosiła, że planuje zakup 100% udziałów w China Southern Power Grid Peak Shaving and Frequency Modulation Power Generation Co., Ltd., będących w posiadaniu China Southern Power Grid Co., Ltd., poprzez wymianę aktywów i emisję akcji. Zgodnie z poprzednim ogłoszeniem, Wenshan Power stanie się notowaną na giełdzie platformą dla działalności China Southern Power Grid w zakresie magazynowania energii szczytowo-pompowej.
„Magazynowanie szczytowo-pompowe jest obecnie uznawane za najbardziej dojrzały, niezawodny, czysty i ekonomiczny sposób magazynowania energii na świecie. Może również zapewnić niezbędny moment bezwładności dla systemu energetycznego i zagwarantować stabilną pracę systemu. Jest to ważne wsparcie dla nowego systemu energetycznego, którego główną częścią jest nowa energia. W porównaniu z innymi istniejącymi metodami ograniczania szczytów i magazynowania energii ma większe wszechstronne zalety”. Podkreślił Peng CAIDE, główny inżynier Sinohydro.
Oczywiście najlepszym sposobem na poprawę zdolności sieci energetycznej do przyjmowania nowej energii jest budowa magazynów szczytowo-pompowych lub elektrochemicznych. Jednak z technicznego punktu widzenia najbardziej ekonomicznym i efektywnym sposobem magazynowania energii w obecnej sieci energetycznej jest magazyn szczytowo-pompowy. Jest to również konsensus obecnej społeczności międzynarodowej.
Reporter dowiedział się, że obecnie projektowanie i produkcja jednostek pompujących i magazynujących w Chinach zasadniczo zrealizowały lokalizację, a technologia jest dojrzała. Oczekuje się, że przyszły koszt inwestycji utrzyma się na poziomie około 6500 juanów/kW. Chociaż koszt kilowata szczytowej mocy golenia dla elastycznej transformacji mocy węglowej może wynosić zaledwie 500-1500 juanów, szczytowa moc golenia uzyskana dzięki elastycznej transformacji mocy węglowej na kilowat wynosi tylko około 20%. Oznacza to, że elastyczna transformacja mocy węglowej musi uzyskać szczytową moc golenia 1 kW, a rzeczywista inwestycja wynosi około 2500-7500 juanów.
„W średnim i długim okresie magazynowanie szczytowo-pompowe jest najbardziej ekonomiczną technologią magazynowania energii. Elektrownia szczytowo-pompowa to elastyczne źródło energii, które spełnia potrzeby nowego systemu energetycznego i ma lepszą ekonomię”. Niektórzy ludzie z branży podkreślali reporterowi.
Dzięki stopniowemu zwiększaniu inwestycji, ciągłym przełomom technologicznym i przyspieszonej realizacji projektów, branża elektrowni szczytowo-pompowych rozpocznie skokowy rozwój.
We wrześniu ubiegłego roku Krajowa Agencja Energetyczna opublikowała średnio- i długoterminowy plan rozwoju elektrowni szczytowo-pompowych (2021–2035) (zwany dalej planem), w którym zaproponowano, aby do 2025 r. łączna skala oddanych do użytku mocy magazynów szczytowo-pompowych podwoiła się w porównaniu z 13. planem pięcioletnim i osiągnęła ponad 62 miliony kilowatów; do 2030 r. łączna skala oddanych do użytku mocy magazynów szczytowo-pompowych podwoiła się w porównaniu z 14. planem pięcioletnim i osiągnęła około 120 milionów kilowatów.
Oczekuje się, że postęp prac budowlanych w zakresie elektrowni szczytowo-pompowych, stanowiących część budowy nowego systemu energetycznego, może przekroczyć oczekiwania.
W okresie „14. pięcioletniego planu” roczna nowa zainstalowana moc magazynowania szczytowo-pompowego osiągnie około 6 milionów kilowatów, a „15. pięcioletni plan” wzrośnie do 12 milionów kilowatów. Zgodnie z danymi z przeszłości roczna nowa zainstalowana moc magazynowania szczytowo-pompowego wynosi tylko około 2 milionów kilowatów. Na podstawie średniej skali inwestycji wynoszącej 5000 juanów za kilowat, roczna nowa skala inwestycji w okresie „14. pięcioletniego planu” i „15. pięcioletniego planu” osiągnie odpowiednio około 20 miliardów juanów i 50 miliardów juanów.
Wspomniana w planie „transformacja konwencjonalnych elektrowni wodnych w elektrownie szczytowo-pompowe” jest również bardzo ważna. Hybrydowa elektrownia szczytowo-pompowa przekształcona z konwencjonalnych elektrowni wodnych często ma niskie koszty operacyjne i oczywiste zalety w obsłudze nowego zużycia energii i budowy nowego systemu energetycznego, na co należy zwrócić uwagę.
Czas publikacji: 15-08-2022
