Mam przyjaciela, który jest w kwiecie wieku i jest bardzo zdrowy. Chociaż nie słyszałem od ciebie od wielu dni, spodziewam się, że wszystko będzie dobrze. Tego dnia spotkałem go przypadkiem, ale wyglądał na bardzo wyczerpanego. Nie mogłem przestać się o niego martwić. Poszedłem do przodu, aby zapytać o szczegóły.
Westchnął i powiedział powoli: „Ostatnio podkochuję się w pewnej dziewczynie”. Można powiedzieć, że „piękne uśmiechy i piękne oczy” poruszają moje serce. Jednak rodzice w domu nadal są w klasie i mają wątpliwości, więc od dawna nie zostali zatrudnieni. „Mój pas jest coraz szerszy i nie będę tego żałował, a będę wychudzony dla Iraku”, co sprawia, że czuję się tak dzisiaj. Zawsze wiem, że masz dużo wiedzy. Teraz, gdy jesteście przeznaczeni, aby się dzisiaj spotkać, chciałbym poprosić cię o pomoc personelowi. Jeśli los jest zdeterminowany przez naturę, ponieważ spełniono Sześć Rytuałów, dwa nazwiska poślubią się i zawrą umowę w jednym domu. Dobry związek nigdy się nie skończy, pasując do tego samego imienia. Z obietnicą białej głowy napisz do Hongjiana, aby sojusz czerwonych liści mógł zostać zapisany w drzewie mandarynkowym. Jeśli jest jakaś dysharmonia, powinniśmy również „rozwiązać żal i uwolnić węzeł, nie mówiąc już o nienawiści do siebie; jeden się rozstaje, a drugi wybacza, a wszyscy są szczęśliwi”. A tak przy okazji, ta dziewczyna ma podwójne imię dla pompowania wody i podwójne imię dla magazynowania energii.
Po wysłuchaniu tego wcale się nie złościłem. To wyraźnie twój lider poprosił cię o ocenę, czy elektrownia szczytowo-pompowa ma wartość inwestycyjną, ale powiedziałeś, że jest tak świeża i wyrafinowana. „Dobre małżeństwo tworzy natura, a dobrą parę tworzy natura”. Nie mogę nic powiedzieć o uczuciach. Ale jeśli chodzi o elektrownie szczytowo-pompowe, właśnie zapytałem starszego pracownika o system oceny „pięciowymiarowej integracji” po praktyce budowlanej ponad 100 projektów elektrowni szczytowo-pompowych. Są to lokalizacja geograficzna, warunki budowy, warunki zewnętrzne, projekt inżynieryjny i wskaźniki ekonomiczne. Jeśli chcesz, po prostu posłuchaj mnie za siebie.
1. Lokalizacja geograficzna
W branży nieruchomości istnieje stare powiedzenie, że „lokalizacja, lokalizacja, lokalizacja” to „lokalizacja, lokalizacja lub lokalizacja”. To słynne powiedzenie z Wall Street rozpowszechniło się szeroko po tym, jak zacytował je Li Ka-shing.
W kompleksowej ocenie projektów magazynowania szczytowo-pompowego lokalizacja geograficzna jest również pierwsza. Orientacja funkcjonalna magazynowania szczytowo-pompowego służy głównie sieci energetycznej lub rozwojowi dużych nowych baz energetycznych. Dlatego lokalizacja geograficzna elektrowni szczytowo-pompowej to głównie dwa punkty: jeden znajduje się blisko centrum obciążenia, a drugi blisko nowej bazy energetycznej.
Obecnie większość elektrowni szczytowo-pompowych, które zostały zbudowane lub są w trakcie budowy w Chinach, znajduje się w centrum obciążenia sieci, w którym się znajdują. Na przykład elektrownia szczytowo-pompowa Guangzhou (2,4 miliona kilowatów) znajduje się 90 kilometrów od Guangzhou, elektrownia szczytowo-pompowa Ming Tombs (0,8 miliona kilowatów) znajduje się 40 kilometrów od Pekinu, elektrownia szczytowo-pompowa Tianhuangping (1,8 miliona kilowatów) znajduje się 57 kilometrów od Hangzhou, a elektrownia szczytowo-pompowa Shenzhen (1,2 miliona kilowatów) znajduje się w obszarze miejskim Shenzhen.
Ponadto, aby sprostać potrzebom szybkiego rozwoju nowej energii, wokół zintegrowanego rozwoju wody i krajobrazu oraz rozwoju nowej bazy energetycznej na pustyni i pustyni Gobi, można również zaplanować nową partię elektrowni szczytowo-pompowych w pobliżu nowej bazy energetycznej. Na przykład elektrownie szczytowo-pompowe obecnie planowane w Xinjiang, Gansu, Shaanxi, Mongolii Wewnętrznej, Shanxi i innych miejscach, oprócz zaspokojenia potrzeb lokalnej sieci energetycznej, są głównie przeznaczone do nowych usług bazy energetycznej.
Tak więc pierwszym punktem kompleksowej oceny elektrowni szczytowo-pompowej jest sprawdzenie, gdzie powstała po raz pierwszy. Generalnie elektrownie szczytowo-pompowe powinny przestrzegać zasady zdecentralizowanej dystrybucji, skupiając się na dystrybucji w pobliżu centrum obciążenia sieci i nowego obszaru koncentracji energii. Ponadto w przypadku obszarów bez elektrowni szczytowo-pompowych priorytet należy również nadać, gdy występują dobre warunki zasobów.
2. Warunki budowy
1. Warunki topograficzne
Analiza warunków topograficznych obejmuje głównie wysokość podnoszenia się wody, stosunek odległości do wysokości oraz naturalną efektywną pojemność magazynową górnych i dolnych zbiorników. Energia magazynowana w zbiornikach szczytowo-pompowych jest zasadniczo energią potencjalną grawitacji wody, równą iloczynowi różnicy wysokości i grawitacji wody w zbiorniku. Tak więc, aby magazynować tę samą energię, należy albo zwiększyć różnicę wysokości między zbiornikami górnymi i dolnymi, albo zwiększyć regulowaną pojemność magazynową górnych i dolnych zbiorników szczytowo-pompowych.
Jeśli spełnione są warunki, bardziej odpowiednia jest większa różnica wysokości między górnym i dolnym zbiornikiem, co może zmniejszyć rozmiar górnego i dolnego zbiornika oraz rozmiar zakładu i sprzętu elektromechanicznego, a także zmniejszyć inwestycję w projekt. Jednak zgodnie z obecnym poziomem produkcji jednostek pompowo-pompowych, zbyt duża różnica wysokości doprowadzi również do większych trudności w produkcji jednostek, więc im większa, tym lepiej. Zgodnie z doświadczeniem inżynieryjnym, ogólny spadek wynosi od 400 do 700 m. Na przykład, znamionowa wysokość podnoszenia elektrowni szczytowo-pompowej Ming Tombs wynosi 430 m; znamionowa wysokość podnoszenia elektrowni szczytowo-pompowej Xianju wynosi 447 m; znamionowa wysokość podnoszenia elektrowni szczytowo-pompowej Tianchi wynosi 510 m; znamionowa wysokość podnoszenia elektrowni szczytowo-pompowej Tianhuangping wynosi 526 m; znamionowa wysokość podnoszenia elektrowni szczytowo-pompowej Xilongchi wynosi 640 m; znamionowa wysokość podnoszenia elektrowni szczytowo-pompowej Dunhua wynosi 655 m. Obecnie najwyższym wykorzystanym spadkiem 710 m charakteryzuje się elektrownia szczytowo-pompowa Changlongshan, która została wybudowana w Chinach. Najwyższym wykorzystaniem spośród budowanych elektrowni szczytowo-pompowych charakteryzuje się elektrownia szczytowo-pompowa Tiantai, której nominalny spad wynosi 724 m.
Współczynnik głębokości to stosunek odległości poziomej do różnicy wysokości między górnym a dolnym zbiornikiem. Mówiąc ogólnie, właściwe jest, aby był mniejszy, co może zmniejszyć ilość prac inżynieryjnych w systemie transportu wody i zaoszczędzić na inwestycjach inżynieryjnych. Jednak zgodnie z doświadczeniem inżynierskim, zbyt mały stosunek odstępu do wysokości może łatwo powodować problemy, takie jak układ inżynieryjny oraz wysokie i strome zbocza, więc ogólnie właściwe jest, aby stosunek odstępu do wysokości wynosił od 2 do 10. Na przykład stosunek odległości do wysokości stacji pompowej Changlongshan wynosi 3,1; Stosunek odległości do wysokości stacji pompowej Huizhou wynosi 8,3.
Gdy teren górnego i dolnego zbiornika jest stosunkowo otwarty, potrzeba magazynowania energii może powstać na niewielkim obszarze zbiornika. W przeciwnym razie konieczne jest rozszerzenie obszaru zbiornika lub dostosowanie pojemności zbiornika poprzez rozbudowę i wykopy oraz zwiększenie zajmowania terenu i ilości prac inżynieryjnych. W przypadku elektrowni szczytowo-pompowych o zainstalowanej mocy 1,2 miliona kilowatów i pełnym wykorzystaniu godzin 6 godzin, pojemność magazynowa do regulacji wytwarzania energii potrzebuje odpowiednio około 8 milionów m3, 7 milionów m3 i 6 milionów m3, gdy wysokość słupa wody wynosi 400 m, 500 m i 600 m. Na tej podstawie konieczne jest również uwzględnienie pojemności magazynowej martwej, pojemności magazynowej rezerwy utraty wody i innych czynników, aby ostatecznie określić całkowitą pojemność magazynową zbiornika. Aby spełnić wymagania dotyczące pojemności zbiornika, musi on zostać utworzony poprzez spiętrzenie lub rozszerzenie wykopu w zbiorniku w połączeniu z naturalnym terenem.
Ponadto obszar zlewni górnego zbiornika jest na ogół niewielki, a kontrola powodziowa projektu może zostać rozwiązana poprzez odpowiednie zwiększenie wysokości zapory. Dlatego wąska dolina u wylotu basenu górnego zbiornika jest idealnym miejscem do budowy zapory, co może znacznie zmniejszyć ilość wypełnienia zapory.
2. Warunki geologiczne
Tylko zielone góry przypominają mury, gdy wskazują na Sześć Dynastii.
——Yuan Sadurah
Warunki geologiczne obejmują przede wszystkim regionalną stabilność strukturalną, warunki geologiczno-inżynierskie górnego i dolnego zbiornika oraz obszarów ich połączeń, warunki geologiczno-inżynierskie systemu przesyłu wody i wytwarzania energii oraz naturalne materiały budowlane.
Konstrukcje oporowe i rozładowcze elektrowni szczytowo-pompowej powinny unikać aktywnych uskoków, a obszar zbiornika nie powinien mieć dużych osuwisk, zapadlisk, spływów gruzowych i innych niekorzystnych zjawisk geologicznych. Podziemne jaskinie elektrowni powinny unikać słabych lub połamanych mas skalnych. Jeśli tych warunków nie można uniknąć za pomocą układu inżynieryjnego, warunki geologiczne ograniczą budowę elektrowni szczytowo-pompowej.
Nawet jeśli elektrownia szczytowo-pompowa unika powyższych ograniczeń, warunki geologiczne również mają duży wpływ na koszt projektu. Mówiąc ogólnie, im rzadsze trzęsienie ziemi w obszarze projektu i im twardsza skała, tym bardziej sprzyja to obniżeniu kosztów budowy elektrowni szczytowo-pompowych.
Biorąc pod uwagę charakterystykę budynków i charakterystykę pracy elektrowni szczytowo-pompowej, główne problemy inżynieryjno-geologiczne można podsumować następująco:
(1) W porównaniu z konwencjonalnymi elektrowniami, istnieje więcej możliwości porównania i wyboru lokalizacji stacji i lokalizacji zbiornika w przypadku elektrowni szczytowo-pompowych. Lokalizacje o złych warunkach geologicznych lub trudnej obróbce inżynieryjnej mogą zostać odrzucone poprzez prace geologiczne na etapie badania lokalizacji stacji i planowania stacji. Rola eksploracji geologicznej jest szczególnie ważna na tym etapie.
Jednakże cuda i wspaniałości tego świata często tkwią w niebezpieczeństwie i odległości, a co jest rzadkością wśród ludzi, niemożliwe jest, aby ktokolwiek, kto ma wolę, do nich dotarł.
—— Dynastia Song, Wang Anshi
Badanie terenu górnej zapory elektrowni szczytowo-pompowej Shitai w prowincji Anhui
(2) Istnieje wiele podziemnych jaskiń inżynieryjnych, długich odcinków tuneli wysokiego ciśnienia, dużego wewnętrznego ciśnienia wody, głębokiego pochówku i dużej skali. Konieczne jest pełne wykazanie stabilności otaczającej skały oraz określenie metody wykopu, rodzaju podparcia i obudowy, zakresu i głębokości tunelu otaczającego skałę.
(3) Pojemność zbiornika pompowego jest na ogół niewielka, a koszty pompowania są wysokie w okresie eksploatacji, dlatego ilość wycieku z górnego zbiornika musi być ściśle kontrolowana. Górny zbiornik znajduje się głównie na szczycie góry, a wokół niego znajdują się zazwyczaj niskie doliny. Znaczna liczba stacji jest wybierana na obszarach o negatywnych formach krasowych, aby wykorzystać korzystne ukształtowanie terenu. Problemy wycieku z doliny przyległej do zbiornika i wycieku krasowego są stosunkowo powszechne, na których należy się skupić, a jakość konstrukcji powinna być dobrze kontrolowana.
(4) Dystrybucja materiałów użytych do wypełnienia zapory w zbiorniku elektrowni szczytowo-pompowej jest kluczowym czynnikiem określającym stopień wykorzystania źródła materiału. Gdy rezerwy materiałów użytych w obszarze wykopu zbiornika powyżej poziomu martwej wody spełniają wymagania dotyczące wypełnienia zapory i nie ma powierzchniowego materiału do usuwania, osiągany jest idealny stan równowagi wykopu i wypełnienia źródła materiału. Gdy powierzchniowy materiał do usuwania jest gruby, problem wykorzystania materiału do usuwania na zaporze można rozwiązać, dzieląc materiał zapory. Dlatego bardzo ważne jest ustalenie stosunkowo dokładnego modelu geologicznego górnych i dolnych zbiorników za pomocą skutecznych środków eksploracyjnych do zaprojektowania równowagi wykopu i wypełnienia zbiornika.
(5) Podczas eksploatacji zbiornika nagłe podnoszenie się i opadanie poziomu wody jest częste i duże, a tryb pracy elektrowni szczytowo-pompowej ma duży wpływ na stabilność zbocza brzegu zbiornika, co stawia wyższe wymagania dotyczące warunków geologicznych zbocza brzegu zbiornika. Gdy wymagania dotyczące współczynnika bezpieczeństwa stabilności nie są spełnione, konieczne jest spowolnienie współczynnika nachylenia wykopu lub zwiększenie wytrzymałości podparcia, co powoduje wzrost kosztów inżynieryjnych.
(6) Fundament całego zbiornika przeciwprzesiąkowego elektrowni szczytowo-pompowej musi spełniać wysokie wymagania dotyczące odkształceń, drenażu i jednorodności, zwłaszcza w przypadku fundamentu całego zbiornika przeciwprzesiąkowego na obszarach krasowych, zapadnięcia się krasowego dna zbiornika, nierównomiernej deformacji fundamentu, odwrotnego podciśnienia krasowego, ujemnego ciśnienia krasowego, zapadnięcia się nadkładu depresji krasowej i innych kwestii, którym należy poświęcić wystarczającą uwagę.
(7) Ze względu na dużą różnicę wysokości elektrowni szczytowo-pompowej, jednostka odwracalna ma wyższe wymagania dotyczące kontroli zawartości osadów przechodzących przez turbinę. Należy zwrócić uwagę na ochronę i obróbkę drenażową stałego źródła wąwozu na tylnej krawędzi zbocza przy wlocie i wylocie oraz składowanie osadów sezonu powodziowego.
(8) Elektrownie szczytowo-pompowe nie będą tworzyć wysokich zapór i dużych zbiorników. Wysokość zapory i ręcznie wykopane zbocza większości górnych i dolnych zbiorników nie przekraczają 150 m. Problemy inżynieryjno-geologiczne fundamentów zapór i wysokich zboczy są mniej trudne do rozwiązania niż wysokie zapory i duże zbiorniki konwencjonalnych elektrowni.
3. Warunki formowania magazynu
Zbiorniki górne i dolne powinny mieć odpowiednie warunki terenowe do spiętrzenia. Mówiąc ogólnie, wysokość podnoszenia około 400~500 m jest rozpatrywana na podstawie zainstalowanej mocy 1,2 miliona kilowatów i godzin wykorzystania pełnej generacji energii wynoszących 6 godzin, to znaczy regulowana pojemność magazynowa górnych i dolnych zbiorników wodnych pompowanych wynosi około 6 milionów~8 milionów m3. Niektóre elektrownie szczytowo-pompowe mają naturalnie „brzuch”. Łatwo jest utworzyć pojemność zbiornika poprzez spiętrzenie. W takim przypadku można ją spiętrzyć poprzez spiętrzenie. Jednak niektóre elektrownie szczytowo-pompowe mają małą naturalną pojemność magazynową i muszą zostać wykopane, aby utworzyć pojemność magazynową. Spowoduje to dwa problemy, jednym z nich są stosunkowo wysokie koszty rozwoju, drugim jest to, że pojemność magazynowa musi być wykopana w dużych ilościach, a pojemność magazynowa elektrowni nie powinna być zbyt duża.
Oprócz wymagań dotyczących pojemności magazynowej projekt zbiornika szczytowo-pompowego powinien również uwzględniać zapobieganie przesiąkaniu zbiornika, wykopy i bilans napełnienia ziemnego i skalnego, wybór typu zapory itp. oraz określić schemat projektu poprzez kompleksowe porównanie techniczne i ekonomiczne. Mówiąc ogólnie, jeśli zbiornik może zostać utworzony przez spiętrzenie i zostanie przyjęte lokalne zapobieganie przesiąkaniu, warunki tworzenia zbiornika są stosunkowo dobre (patrz rys. 2.3-1); Jeśli „basena” zostanie utworzona przez dużą ilość wykopów i zostanie przyjęty typ antyprzesiąkania całego zbiornika, warunki tworzenia zbiornika są stosunkowo ogólne (patrz rys. 2.3-2 i 2.3-3).
Biorąc za przykład elektrownię szczytowo-pompową w Kantonie, w której panują dobre warunki tworzenia się zbiornika, można zauważyć, że warunki tworzenia się górnego i dolnego zbiornika są stosunkowo dobre, a zbiornik można utworzyć przez spiętrzenie, przy czym pojemność górnego zbiornika wynosi 24,08 mln m3, a pojemność dolnego zbiornika — 23,42 mln m3.
Ponadto jako przykład podano elektrownię szczytowo-pompową Tianhuangping. Górny zbiornik znajduje się w zagłębieniu źródła żlebu rowu odgałęzienia na lewym brzegu rzeki Daxi, który jest otoczony przez główną zaporę, cztery pomocnicze zapory, wlot/wylot i góry wokół zbiornika. Główna zapora znajduje się w zagłębieniu na południowym krańcu zbiornika, a pomocnicza zapora znajduje się w czterech przejściach na wschodzie, północy, zachodzie i południowym zachodzie. Warunki magazynowania są średnie, a całkowita pojemność magazynowa wynosi 9,12 mln m3.
4. Warunki źródła wody
Elektrownie szczytowo-pompowe różnią się od konwencjonalnych elektrowni wodnych tym, że „basen” czystej wody jest przelewany tam i z powrotem między górnym i dolnym zbiornikiem. Podczas pompowania wody, woda jest przelewana z dolnego zbiornika do górnego zbiornika, a podczas wytwarzania energii elektrycznej, woda jest opuszczana z górnego zbiornika do dolnego zbiornika. Dlatego problem źródła wody w elektrowni szczytowo-pompowej polega głównie na zaspokojeniu początkowego zapotrzebowania na wodę, tj. najpierw magazynowaniu wody w zbiorniku i uzupełnianiu objętości wody zmniejszonej z powodu parowania i wycieku podczas codziennej eksploatacji. Pojemność magazynowa elektrowni szczytowo-pompowej wynosi zazwyczaj około 10 milionów m3, a wymagania dotyczące objętości wody nie są wysokie. Warunki źródła wody na obszarach o dużych opadach deszczu i gęstych sieciach rzecznych nie będą warunkami ograniczającymi budowę elektrowni szczytowo-pompowych. Jednak w przypadku stosunkowo suchych regionów, takich jak północny zachód, stan źródła wody stał się ważnym czynnikiem ograniczającym. W niektórych miejscach warunki topograficzne i geologiczne umożliwiają budowę elektrowni szczytowo-pompowych, ale w promieniu dziesiątek kilometrów może nie być żadnego źródła wody do magazynowania.
3. Warunki zewnętrzne
Istotą kwestii imigracji i środowiska jest zajęcie się kwestią zajmowania zasobów publicznych i rekompensat. Jest to proces korzystny dla obu stron i wielostronny.
1. Nabycie gruntów i ponowne zasiedlenie pod zabudowę
Zakres przejmowania gruntów pod budowę elektrowni szczytowo-pompowej obejmuje obszar zalewania górnego i dolnego zbiornika oraz obszar budowy hydroprojektu. Chociaż w elektrowni szczytowo-pompowej znajdują się dwa zbiorniki, ponieważ zbiorniki są stosunkowo małe, niektóre z nich wykorzystują naturalne jeziora lub istniejące zbiorniki, zakres przejmowania gruntów pod budowę jest często znacznie mniejszy niż w przypadku konwencjonalnych elektrowni wodnych; Ponieważ większość zbiorników jest wykopywana, obszar budowy hydroprojektu często obejmuje obszar zalewania zbiornika, więc udział obszaru budowy hydroprojektu w zakresie przejmowania gruntów pod budowę projektu jest znacznie większy niż w przypadku konwencjonalnej elektrowni wodnej.
Obszar zalewania zbiornika obejmuje głównie obszar zalewania poniżej normalnego poziomu wody w zbiorniku, a także obszar cofki powodziowej i obszar dotknięty zbiornikiem.
Obszar budowy hydroprojektu obejmuje głównie budynki hydroprojektu i stały obszar zarządzania projektem. Obszar budowy projektu hub jest określany jako obszar tymczasowy i obszar stały zgodnie z przeznaczeniem każdej działki. Tymczasowy grunt może zostać przywrócony do pierwotnego użytkowania po zakończeniu użytkowania.
Określono zakres nabywania gruntów pod zabudowę, a ważnym zadaniem następczym jest przeprowadzenie badania wskaźników fizycznych nabywania gruntów pod zabudowę, aby „poznać siebie i poznać innych”. Chodzi głównie o zbadanie ilości, jakości, własności i innych atrybutów populacji, gruntów, budynków, konstrukcji, zabytków kultury i miejsc historycznych, złóż mineralnych itp. w zakresie nabywania gruntów pod zabudowę.
W procesie podejmowania decyzji najważniejszą kwestią jest to, czy nabywanie gruntów pod zabudowę wiąże się z uwzględnieniem ważnych czynników, takich jak skala i ilość stałych gruntów rolnych, lasów pierwszej klasy stanowiących dobro publiczne, ważnych wiosek i miasteczek, ważnych zabytków kultury i miejsc historycznych oraz złóż mineralnych.
2. Ochrona środowiska ekologicznego
Budowa elektrowni szczytowo-pompowych musi być zgodna z zasadą „priorytetu ekologicznego i zielonego rozwoju”.
Unikanie obszarów wrażliwych pod względem środowiskowym jest ważnym warunkiem wstępnym wykonalności projektu. Obszary wrażliwe pod względem środowiskowym odnoszą się do wszelkiego rodzaju obszarów chronionych na wszystkich poziomach ustanowionych zgodnie z prawem oraz obszarów, które są szczególnie wrażliwe na wpływ projektu budowlanego na środowisko. Wybierając miejsca, należy najpierw przesiać i ominąć obszary wrażliwe pod względem środowiskowym, w tym głównie czerwone linie ochrony ekologicznej, parki narodowe, rezerwaty przyrody, miejsca widokowe, miejsca światowego dziedzictwa kulturowego i przyrodniczego, obszary ochrony źródeł wody pitnej, parki leśne, parki geologiczne, parki terenów podmokłych, strefa ochrony zasobów plazmy zarodkowej wody itp. Ponadto konieczne jest również przeanalizowanie zgodności i koordynacji między miejscem a odpowiednim planowaniem, takim jak przestrzeń gruntowa, zabudowa miejska i wiejska oraz „trzy linie i jedna pojedyncza”.
Środki ochrony środowiska są ważnymi środkami mającymi na celu zmniejszenie wpływu na środowisko. Jeśli projekt nie obejmuje obszarów wrażliwych ekologicznie, jest on zasadniczo wykonalny z perspektywy ochrony środowiska, ale budowa projektu nieuchronnie będzie miała pewien wpływ na środowisko wodne, gazowe, akustyczne i ekologiczne, a w celu wyeliminowania lub złagodzenia negatywnych skutków należy podjąć szereg ukierunkowanych środków, takich jak oczyszczanie ścieków produkcyjnych i ścieków bytowych oraz odprowadzanie przepływu ekologicznego.
Architektura krajobrazu jest ważnym sposobem na osiągnięcie wysokiej jakości rozwoju pompowania i magazynowania. Elektrownie pompujące i magazynujące są zazwyczaj zlokalizowane na terenach górzystych i pagórkowatych o dobrym środowisku ekologicznym. Po zakończeniu projektu zostaną utworzone dwa zbiorniki. Po odnowie ekologicznej i budowie krajobrazu mogą zostać włączone do malowniczych miejsc lub atrakcji turystycznych, aby osiągnąć harmonijny rozwój elektrowni i środowiska. Wdrożenie koncepcji „zielonej wody i zielonych gór to złote góry i srebrne góry”. Na przykład elektrownia szczytowo-pompowa Zhejiang Changlongshan została włączona do głównego punktu widokowego Tianhuangping Provincial Scenic Spot – Jiangnan Tianchi, a elektrownia szczytowo-pompowa Qujiang została włączona do strefy ochronnej trzeciego poziomu Lankeshan-Wuxijiang Provincial Scenic Spot.
4. Projektowanie inżynieryjne
Projekt inżynieryjny elektrowni szczytowo-pompowej obejmuje głównie skalę projektu, konstrukcje hydrotechniczne, projekt organizacji budowy, konstrukcje elektromechaniczne i metalowe itp.
1. Skala projektu
Skala inżynieryjna elektrowni szczytowo-pompowej obejmuje przede wszystkim zainstalowaną moc, liczbę ciągłych pełnych godzin, główne charakterystyczne poziomy wody w zbiorniku i inne parametry.
Wybór zainstalowanej mocy i liczby ciągłych pełnych godzin elektrowni szczytowo-pompowej powinien uwzględniać zarówno potrzebę, jak i możliwość. Potrzeba odnosi się do zapotrzebowania systemu energetycznego i może odnosić się do warunków konstrukcyjnych samej elektrowni. Ogólna metoda opiera się na analizie funkcjonalnego pozycjonowania różnych systemów energetycznych dla elektrowni szczytowo-pompowych i wymagań systemu energetycznego dotyczących liczby ciągłych pełnych godzin, aby racjonalnie sporządzić plan zainstalowanej mocy i liczby ciągłych pełnych godzin oraz wybrać zainstalowaną moc i liczbę ciągłych pełnych godzin poprzez symulację produkcji energii i kompleksowe porównanie techniczne i ekonomiczne.
W praktyce, prostą metodą początkowego planowania zainstalowanej mocy i godzin pełnego wykorzystania jest najpierw określenie mocy jednostki zgodnie z zakresem ciśnienia wody, a następnie określenie całkowitej zainstalowanej mocy i godzin pełnego wykorzystania zgodnie z naturalną energią magazynowania w elektrowniach szczytowo-pompowych. Obecnie, w zakresie spadku poziomu wody 300m~500m, technologia projektowania i produkcji jednostki o znamionowej mocy 300000 kilowatów jest dojrzała, warunki stabilnej pracy są dobre, a doświadczenie w praktyce inżynierskiej jest najbogatsze (to dlatego zainstalowana moc większości budowanych elektrowni szczytowo-pompowych wynosi na ogół parzystą liczbę 300000 kilowatów, biorąc pod uwagę wymagania zdecentralizowanego układu, a ostatecznie większość wynosi 1,2 miliona kilowatów). Po początkowym wybraniu mocy jednostki, naturalne magazynowanie energii elektrowni szczytowo-pompowej jest analizowane na podstawie warunków topograficznych i geologicznych górnych i dolnych zbiorników oraz utraty ciśnienia w warunkach wytwarzania energii i pompowania. Na przykład, poprzez wstępną analizę, jeśli średni spadek poziomu wody między górnym i dolnym zbiornikiem elektrowni szczytowo-pompowej wynosi około 450 m, zasadne jest wybranie 300000 kilowatów mocy jednostkowej; Naturalna energia magazynowana w górnym i dolnym zbiorniku wynosi około 6,6 miliona kilowatogodzin, więc można rozważyć cztery jednostki, co oznacza, że całkowita zainstalowana moc wynosi 1,2 miliona kilowatów; W połączeniu z zapotrzebowaniem systemu energetycznego, po pewnej rozbudowie i wykopaniu zbiornika na podstawie warunków naturalnych, całkowita moc magazynowana osiągnie 7,2 miliona kilowatogodzin, co odpowiada ciągłej pełnej produkcji energii wynoszącej 6 godzin.
Charakterystyczny poziom wody zbiornika obejmuje głównie normalny poziom wody, poziom wody martwej i poziom powodzi. Zazwyczaj charakterystyczny poziom wody tych zbiorników jest wybierany po wybraniu liczby ciągłych pełnych godzin i zainstalowanej pojemności.
2. Budowle hydrotechniczne
Przed nami płynie rzeka, a za nami jaskrawe światła. Takie jest nasze życie, walka i bieg do przodu.
——Pieśń budowniczych ochrony wody
Konstrukcje hydrauliczne dla magazynów szczytowo-pompowych obejmują zazwyczaj zbiornik górny, zbiornik dolny, system transportu wody, podziemną elektrownię i stację rozdzielczą. Kluczowym punktem projektu górnych i dolnych zbiorników wodnych jest uzyskanie dużej pojemności magazynowej przy minimalnych kosztach inżynieryjnych. Większość górnych zbiorników przyjmuje kombinację wykopów i tam, a większość z nich to zapory skalne. Zgodnie z warunkami geologicznymi, wyciek ze zbiornika elektrowni szczytowo-pompowej można rozwiązać za pomocą zapobiegania przesiąkaniu całego zbiornika i zapobiegania przesiąkaniu kurtynowemu wokół zbiornika. Materiałami zapobiegającymi przesiąkaniu mogą być płyta czołowa z betonu asfaltowego, geomembrana, koc gliniany itp.
Schematyczny diagram elektrowni szczytowo-pompowej
Gdy zapobieganie przesiąkaniu całego zbiornika musi zostać przyjęte dla zbiornika elektrowni szczytowo-pompowej, forma zapobiegania przesiąkaniu zapory i forma zapobiegania przesiąkaniu zbiornika powinny być rozpatrywane jako całość, tak aby uniknąć lub zmniejszyć łączone leczenie między różnymi strukturami zapobiegania przesiąkaniu w jak największym stopniu i poprawić niezawodność. Cała niecka zbiornika z wysokim wypełnieniem powinna być używana do zapobiegania przesiąkaniu na dnie zbiornika. Konstrukcja zapobiegająca przesiąkaniu na dnie zbiornika powinna być odpowiednia do dużych odkształceń lub nierównomiernych odkształceń spowodowanych wysokim wypełnieniem.
Ciśnienie wody w elektrowni szczytowo-pompowej jest wysokie, a ciśnienie przenoszone przez strukturę kanału wodnego jest duże. W zależności od ciśnienia wody, warunków geologicznych otaczających skał, rozmiaru rozwidlonej rury itp. można zastosować stalową wykładzinę, żelbetową wykładzinę i inne metody.
Ponadto, aby zagwarantować bezpieczeństwo przeciwpowodziowe elektrowni, elektrownia szczytowo-pompowa musi także zapewnić odpowiednie urządzenia odprowadzające wodę powodziową itp., które nie będą tutaj szczegółowo omawiane.
3. Projekt organizacji budowy
Główne zadania projektu organizacji budowy elektrowni szczytowo-pompowej obejmują: zbadanie warunków realizacji projektu, zmian w projekcie, zaplanowanie źródeł materiałów, główną realizację projektu, transport budowlany, zaplecze budowy, ogólny układ budowy, ogólny harmonogram budowy (okres budowy) itp.
Podczas prac projektowych należy w pełni wykorzystać warunki topograficzne i geologiczne terenu stacji, połączyć warunki budowy z planem projektu inżynieryjnego, a zgodnie z zasadą intensywnego i oszczędnego wykorzystania gruntów, wstępnie opracować plan budowy inżynieryjnej, bilans robót ziemnych i ogólny plan rozmieszczenia konstrukcji, aby zminimalizować zajęcie gruntów ornych i zmniejszyć koszty projektu.
Jako główny kraj budowlany, zarządzanie budową i poziom budowy w Chinach są znane na całym świecie. W ostatnich latach chińskie elektrownie szczytowo-pompowe przeprowadziły wiele korzystnych badań w zakresie zielonego budownictwa, badań i rozwoju oraz stosowania kluczowego sprzętu i inteligentnego budownictwa. Niektóre technologie budowlane osiągnęły lub rozwinęły poziom międzynarodowy. Odzwierciedla się to głównie w coraz bardziej dojrzałej technologii budowy zapór, nowym postępie w technologii budowy wysokociśnieniowych rur rozwidlonych, dużej liczbie udanych praktyk wykopów grupowych podziemnych elektrowni i technologii podparcia w złożonych warunkach geologicznych, ciągłej innowacji technologii budowy pochylonych szybów i sprzętu, niezwykłych osiągnięciach zmechanizowanego i inteligentnego budownictwa oraz przełomie TBM w budowie tuneli.
4. Konstrukcja elektromechaniczna i metalowa
Jednostki magazynujące z pionowym wałem, jednostopniowe, mieszanym przepływem, odwracalne, są powszechnie stosowane w elektrowniach szczytowo-pompowych. Jeśli chodzi o rozwój hydrauliczny pomp-turbin, Chiny mają zdolność projektowania i produkcji pomp-turbin o przekrojach 700 m i 400000 kilowatów na jednostkę pojemności, a także projektowania, produkcji, instalacji, uruchomienia i produkcji wielu jednostek magazynujących o przekrojach 100-700 m i 400000 kilowatów lub mniej na jednostkę pojemności. Jeśli chodzi o wysokość ciśnienia wody w elektrowni, znamionowe wysokości ciśnienia wody budowanych elektrowni szczytowo-pompowych Jilin Dunhua, Guangdong Yangjiang i Zhejiang Changlongshan wynoszą ponad 650 m, które są w czołówce światowej; Zatwierdzona znamionowa wysokość ciśnienia elektrowni szczytowo-pompowej Zhejiang Tiantai wynosi 724 m, co jest najwyższą znamionową wysokością ciśnienia elektrowni szczytowo-pompowej na świecie. Całkowita trudność projektowania i produkcji jednostki jest na wiodącym poziomie na świecie. W rozwoju silników generatorów, duże silniki generatorów elektrowni szczytowo-pompowych budowane i będące w budowie w Chinach to pionowe, trójfazowe, w pełni chłodzone powietrzem, odwracalne silniki synchroniczne. Istnieją dwie jednostki elektrowni szczytowo-pompowej Zhejiang Changlongshan o znamionowej prędkości 600 obr./min i znamionowej mocy 350000 kW. Niektóre jednostki elektrowni szczytowo-pompowej Guangdong Yangjiang zostały uruchomione o znamionowej prędkości 500 obr./min i znamionowej mocy 400000 kW. Całkowita zdolność produkcyjna silników generatorów osiągnęła zaawansowany poziom na świecie. Ponadto, konstrukcje elektromechaniczne i metalowe obejmują również maszyny hydrauliczne, elektrotechnikę, sterowanie i ochronę, konstrukcje metalowe i inne aspekty, które nie będą tutaj powtarzane.
Produkcja sprzętu dla elektrowni szczytowo-pompowych w Chinach rozwija się dynamicznie w kierunku wysokiego ciśnienia wody, dużej wydajności, wysokiej niezawodności, szerokiego zakresu, zmiennej prędkości i lokalizacji.
5. Wskaźniki ekonomiczne
Warunki budowy i zewnętrzny wpływ projektu magazynowania szczytowo-pompowego, po ustaleniu schematu projektu, ostatecznie zostaną odzwierciedlone głównie we wskaźniku, a mianowicie statycznej inwestycji na kilowat projektu. Im niższa statyczna inwestycja na kilowat, tym lepsza ekonomia projektu.
Indywidualne różnice w warunkach budowy elektrowni szczytowo-pompowych są oczywiste. Statyczna inwestycja na kilowat jest ściśle związana z warunkami budowy i zainstalowaną mocą projektu. W 2021 r. Chiny zatwierdziły 11 elektrowni szczytowo-pompowych, ze średnią statyczną inwestycją wynoszącą 5367 juanów na kilowat; 14 projektów ukończyło studium wykonalności, a średnia statyczna inwestycja na kilowat wynosi 5425 juanów/kilowat.
Według wstępnych statystyk, statyczna inwestycja na kilowat dużych projektów magazynowania szczytowo-pompowego, które są w trakcie wstępnych prac w 2022 r., wynosi generalnie od 5000 do 7000 juanów/kilowat. Ze względu na różne regionalne warunki geologiczne, średni poziom statycznej inwestycji na kilowat energii magazynowania szczytowo-pompowego w różnych regionach znacznie się różni. Ogólnie rzecz biorąc, warunki budowy elektrowni w południowych, wschodnich i środkowych Chinach są stosunkowo dobre, a statyczna inwestycja na kilowat jest stosunkowo niska. Ze względu na słabe warunki geologiczno-inżynieryjne i słabe warunki źródeł wody, poziom kosztów jednostkowych w regionie północno-zachodnim jest stosunkowo wysoki w porównaniu z innymi regionami w Chinach.
W przypadku decyzji inwestycyjnych musimy skupić się na statycznej inwestycji na kilowat projektu, ale nie możemy mówić tylko o bohaterze statycznej inwestycji na kilowat, w przeciwnym razie może to doprowadzić do impulsu przedsiębiorstw do ślepego rozszerzania skali. Odzwierciedla się to głównie w następujących aspektach:
Po pierwsze, zwiększ zainstalowaną moc początkowo proponowaną na etapie planowania. Powinniśmy spojrzeć na tę sytuację dialektycznie. Weźmy na przykład projekt z planowaną zainstalowaną mocą 1,2 miliona kilowatów na początku etapu planowania, a jego skład jednostkowy to cztery jednostki 300000 kilowatów. Jeśli zakres ciśnienia wody jest odpowiedni, a wraz z postępem technologii istnieją warunki doboru 350000 kW pojedynczej maszyny, to po kompleksowym porównaniu technicznym i ekonomicznym 1,4 miliona kW można zalecić jako schemat reprezentatywny na etapie przedwykonalności. Jednakże, jeśli pierwotnie zaplanowane 4 jednostki o mocy 300000 KW zostaną teraz uznane za zwiększone o 2 jednostki do 6 jednostek o mocy 300000 KW, tj. zainstalowana moc elektrowni zostanie zwiększona z 1,2 miliona KW do 1,8 miliona KW, wówczas powszechnie uważa się, że ta zmiana zmieniła orientację funkcjonalną projektu i należy dodatkowo kompleksowo rozważyć zgodność z planowaniem, potrzeby systemu energetycznego, warunki budowy projektu i inne czynniki. Ogólnie rzecz biorąc, zwiększenie liczby jednostek powinno mieścić się w zakresie dostosowania planowania.
Drugim sposobem jest skrócenie godzin pełnego wykorzystania. Jeśli energia z magazynowania szczytowego jest porównywana do banku ładowania. Wówczas zainstalowana moc może być używana jako moc wyjściowa, a pełne godziny wykorzystania to czas, przez jaki bank energii może być używany. W przypadku elektrowni szczytowo-pompowych, gdy zmagazynowana energia jest taka sama, pełne godziny wykorzystania i zainstalowana moc mogą być kompleksowo porównywane. Obecnie, zgodnie z potrzebami systemu energetycznego, dzienne regulowane godziny pełnego wykorzystania magazynowania szczytowego są uważane za 6 godzin. Jeśli warunki konstrukcyjne elektrowni są dobre, właściwe jest odpowiednie zwiększenie pełnych godzin wykorzystania jednostki przy niskich kosztach. Przy tej samej statycznej inwestycji na kilowat elektrownia o wyższych pełnych godzinach wykorzystania może odgrywać większą rolę w systemie. Pojawił się jednak pomysł, że zainstalowana moc zostanie znacznie zwiększona (1,2 miliona kW → 1,8 miliona kW), a godziny wykorzystania pełnej mocy zostaną skrócone (6 godzin → 4 godziny). W ten sposób, chociaż statyczna inwestycja w przeliczeniu na kilowat może zostać znacznie zredukowana, krótki czas wykorzystania nie jest w stanie zaspokoić zapotrzebowania systemu, a jego rola w sieci energetycznej zostanie znacznie ograniczona.
Czas publikacji: 08-03-2023
