Am un prieten care este în floarea vârstei și este foarte sănătos. Deși nu am mai auzit de tine de multe zile, se așteaptă ca totul să fie bine. În ziua de azi l-am întâlnit din întâmplare, dar părea foarte slăbit. Nu m-am putut abține să nu-mi fac griji pentru el. M-am dus să cer detalii.
A oftat și a spus încet: „M-am îndrăgostit recent de o fată”. Se poate spune că „zâmbetele frumoase și ochii frumoși” îmi mișcă coardele sensibile. Cu toate acestea, părinții de acasă sunt încă în clasă și au îndoieli, așa că nu au mai fost angajați de mult timp. „Centura mea se lasă și nu voi regreta și voi fi emaciat pentru Irak”, ceea ce mă face să mă simt așa astăzi. Știu întotdeauna că aveți multe cunoștințe. Acum că sunteți sortiți să vă întâlniți astăzi, aș vrea să vă rog să ajutați personalul. Dacă soarta este determinată de natură, din moment ce cele Șase Rituri au fost îndeplinite, cele două nume de familie se vor căsători și vor face un contract într-o singură casă. Relația bună nu se va termina niciodată, potrivindu-se cu același nume. Cu promisiunea capului alb, scrieți-i lui Hongjian, astfel încât alianța frunzelor roșii să poată fi înregistrată în arborele de mandarin. Dacă există vreo dizarmonie, ar trebui, de asemenea, „să rezolvăm nemulțumirea și să dezlegem nodul, darămite să ne urâm unul pe celălalt; unul despărțindu-se și celălalt iertător, și fiecare să fie fericit”. Apropo, fata asta are un nume dublu pentru pomparea apei și un nume dublu pentru stocarea energiei.
După ce am ascultat asta, nu sunt deloc supărat. Evident, liderul dumneavoastră v-a cerut să evaluați dacă centrala electrică cu acumulare prin pompare are valoare de investiție, dar dumneavoastră ați spus că este atât de proaspătă și rafinată. „O căsnicie bună este făcută de natură, iar un cuplu bun este făcut de natură”. Nu pot spune nimic despre sentimente. Dar când vine vorba de centralele electrice cu acumulare prin pompare, tocmai am întrebat o persoană de rang înalt despre sistemul de evaluare a „integrării cincidimensionale” după practica de construcție a peste 100 de proiecte de acumulare prin pompare. Acestea sunt locația geografică, condițiile de construcție, condițiile externe, proiectarea inginerească și indicatorii economici. Dacă doriți, ascultați-mă.
1. Locație geografică
Există o veche zicală în industria imobiliară care spune că „locație, locație, locație” înseamnă „locație, locație sau locație”. Această faimoasă zicală de pe Wall Street a fost răspândită pe scară largă după ce a fost citată de Li Ka-shing.
În evaluarea cuprinzătoare a proiectelor de stocare prin pompare, locația geografică este, de asemenea, pe primul loc. Orientarea funcțională a stocării prin pompare deservește în principal rețeaua electrică sau dezvoltarea de noi baze energetice mari. Prin urmare, locația geografică a centralei electrice cu stocare prin pompare este în principal în două puncte: unul este aproape de centrul de sarcină, iar celălalt este aproape de noua bază energetică.
În prezent, majoritatea centralelor electrice cu acumulare prin pompare care au fost construite sau sunt în construcție în China sunt situate în centrul de sarcină al rețelei electrice în care se află. De exemplu, centrala electrică cu acumulare prin pompare Guangzhou (2,4 milioane de kilowați) se află la 90 de kilometri de Guangzhou, centrala electrică cu acumulare prin pompare Mormintele Ming (0,8 milioane de kilowați) se află la 40 de kilometri de Beijing, centrala electrică cu acumulare prin pompare Tianhuangping (1,8 milioane de kilowați) se află la 57 de kilometri de Hangzhou, iar centrala electrică cu acumulare prin pompare Shenzhen (1,2 milioane de kilowați) se află în zona urbană Shenzhen.
În plus, pentru a satisface nevoile dezvoltării rapide a noilor energii, în jurul dezvoltării integrate a apei și peisajului și al dezvoltării unei noi baze energetice în deșertul Gobi, se poate planifica și un nou lot de centrale electrice cu acumulare prin pompare în apropierea noii baze energetice. De exemplu, centralele electrice cu acumulare prin pompare planificate în prezent în Xinjiang, Gansu, Shaanxi, Mongolia Interioară, Shanxi și alte locuri, pe lângă faptul că satisfac nevoile rețelei electrice locale, sunt destinate în principal noilor servicii de bază energetică.
Așadar, primul punct al evaluării cuprinzătoare a centralei electrice cu acumulare prin pompare este de a vedea unde a apărut prima dată. În general, acumularea prin pompare ar trebui să urmeze principiul distribuției descentralizate, concentrându-se pe distribuția în apropierea centrului de sarcină al rețelei și a noii zone de concentrare a energiei. În plus, pentru zonele fără stații de acumulare prin pompare, ar trebui acordată prioritate și atunci când există condiții bune de resurse.
2. Condiții de construcție
1. Condiții topografice
Analiza condițiilor topografice include în principal coloana de apă, raportul distanță-altitudine și capacitatea naturală efectivă de stocare a rezervoarelor superioare și inferioare. Energia stocată în rezervorul prin pompare este, în esență, energia potențială gravitațională a apei, egală cu produsul dintre diferența de înălțime și gravitația apei din rezervor. Așadar, pentru a stoca aceeași energie, fie se mărește diferența de înălțime dintre rezervoarele superior și inferior, fie se mărește capacitatea de stocare reglată a rezervoarelor superioare și inferioare cu pompare.
Dacă sunt îndeplinite anumite condiții, este mai potrivit să existe o diferență de înălțime mai mare între rezervoarele superior și inferior, ceea ce poate reduce dimensiunea rezervoarelor superior și inferior, precum și dimensiunea instalației și a echipamentelor electromecanice, reducând și investiția proiectului. Cu toate acestea, în funcție de nivelul actual de fabricație a unităților de acumulare prin pompare, o diferență de înălțime prea mare va duce, de asemenea, la dificultăți mai mari în fabricarea unităților, așa că cu cât mai mare, cu atât mai bine. Conform experienței în inginerie, căderea generală de nivel este între 400 și 700 m. De exemplu, înălțimea nominală a Centralei Electrice cu Acumulare prin Pompare Mormintele Ming este de 430 m; înălțimea nominală a Centralei Electrice cu Acumulare prin Pompare Xianju este de 447 m; înălțimea nominală a Centralei Electrice cu Acumulare prin Pompare Tianchi este de 510 m; înălțimea nominală a Centralei Electrice cu Acumulare prin Pompare Tianhuangping este de 526 m; înălțimea nominală a Centralei Electrice cu Acumulare prin Pompare Xilongchi este de 640 m; înălțimea nominală a Centralei Electrice cu Acumulare prin Pompare Dunhua este de 655 m. În prezent, Centrala Electrică cu Pompare Changlongshan are cea mai mare înălțime de utilizare de 710 m construită în China; Cea mai mare înălțime de utilizare a centralei electrice cu pompare aflată în construcție este centrala electrică cu pompare Tiantai, cu o înălțime nominală de 724 m.
Raportul spațiu-adâncime este raportul dintre distanța orizontală și diferența de altitudine dintre rezervoarele superioare și inferioare. În general, este potrivit să fie mai mici, ceea ce poate reduce volumul de proiectare al sistemului de transport al apei și poate economisi investițiile în inginerie. Cu toate acestea, conform experienței în inginerie, un raport spațiu-înălțime prea mic poate cauza cu ușurință probleme, cum ar fi amplasarea inginerească și pantele mari și abrupte, așa că este, în general, potrivit să existe un raport spațiu-înălțime între 2 și 10. De exemplu, raportul distanță-înălțime al stației de stocare prin pompare Changlongshan este de 3,1; Raportul distanță-înălțime al stației de stocare prin pompare Huizhou este de 8,3.
Când terenul bazinelor de acumulare superioare și inferioare este relativ deschis, nevoia de stocare a energiei poate fi formată într-o zonă mică a bazinului de acumulare. În caz contrar, este necesară extinderea suprafeței bazinului de acumulare sau ajustarea capacității rezervorului prin extindere și excavare, precum și creșterea ocupării terenului și a volumului de lucrări inginerești. Pentru centralele electrice cu pompare cu o capacitate instalată de 1,2 milioane de kilowați și 6 ore de utilizare completă, capacitatea de stocare pentru reglarea generării de energie necesită aproximativ 8 milioane m3, 7 milioane m3 și, respectiv, 6 milioane m3, atunci când coloana de apă este de 400 m, 500 m și 600 m. Pe această bază, este necesar să se ia în considerare și capacitatea de stocare nefuncțională, capacitatea de stocare a rezervei de pierderi de apă și alți factori pentru a determina în final capacitatea totală de stocare a rezervorului. Pentru a îndeplini cerințele privind capacitatea rezervorului, acesta trebuie format prin îndiguirea sau extinderea excavațiilor în rezervor, în combinație cu terenul natural.
În plus, bazinul hidrografic al rezervorului superior este în general mic, iar controlul inundațiilor în cadrul proiectului poate fi rezolvat prin creșterea corespunzătoare a înălțimii barajului. Prin urmare, valea îngustă de la ieșirea din bazinul rezervorului superior este un loc ideal pentru construcția barajului, ceea ce poate reduce semnificativ cantitatea de umplere a barajului.
2. Condiții geologice
Doar munții verzi sunt ca niște ziduri atunci când indică spre Cele Șase Dinastii.
——Yuan Sadurah
Condițiile geologice includ în principal stabilitatea structurală regională, condițiile geologice inginerești ale rezervoarelor superioare și inferioare și ale zonelor de joncțiune ale acestora, condițiile geologice inginerești ale sistemului de transport al apei și de generare a energiei electrice și materialele de construcție naturale.
Structurile de sprijin și de refulare ale centralei electrice cu acumulare prin pompare ar trebui să evite faliile active, iar zona rezervorului nu ar trebui să prezinte alunecări de teren mari, prăbușiri, curgeri de debris și alte fenomene geologice adverse. Cavernele subterane ale centralei electrice ar trebui să evite mase de rocă fragile sau sparte. Atunci când aceste condiții nu pot fi evitate prin proiectarea inginerească, condițiile geologice vor restricționa construcția centralei electrice cu acumulare prin pompare.
Chiar dacă centrala electrică cu acumulare prin pompare evită constrângerile menționate mai sus, condițiile geologice afectează, de asemenea, în mare măsură costul proiectului. În general, cu cât cutremurul în zona proiectului este mai rar și roca este mai dură, cu atât este mai favorabilă reducerea costurilor de construcție a centralelor electrice cu acumulare prin pompare.
Conform caracteristicilor clădirilor și caracteristicilor de funcționare ale centralei electrice cu acumulare prin pompare, principalele probleme geologice inginerești pot fi rezumate după cum urmează:
(1) Comparativ cu centralele electrice convenționale, există mai mult spațiu pentru compararea și selectarea amplasamentului stației și a amplasamentului rezervorului pentru centralele electrice cu acumulare prin pompare. Amplasamentele cu condiții geologice precare sau tratament ingineresc dificil pot fi selectate prin lucrări geologice în etapa de studiu al amplasamentului stației și de planificare a stației. Rolul explorării geologice este deosebit de important în această etapă.
Totuși, minunile și minunile lumii se află adesea în pericol și distanță, iar ceea ce este cel mai rar dintre oameni, așa că este imposibil pentru oricine are voință să-l atingă.
——Dinastia Song, Wang Anshi
Studiu al amplasamentului barajului superior al centralei electrice cu acumulare prin pompare Shitai din provincia Anhui
(2) Există numeroase caverne subterane inginerești, secțiuni lungi de tuneluri de înaltă presiune, presiune internă a apei mare, îngropări adânci și lucrări de scară largă. Este necesar să se demonstreze pe deplin stabilitatea rocii înconjurătoare și să se determine metoda de excavare, tipul de susținere și căptușeală, amploarea și adâncimea rocii din jurul tunelului.
(3) Capacitatea de stocare a rezervorului de stocare prin pompare este în general mică, iar costul de pompare este ridicat în perioada de funcționare, astfel încât cantitatea de scurgeri din rezervorul superior trebuie controlată strict. Rezervorul superior este situat în mare parte în vârful muntelui și în jurul său există, în general, văi joase adiacente. Un număr considerabil de stații sunt selectate în zone cu forme de relief carstice negative pentru a profita de terenul avantajos. Problemele de scurgeri din văile adiacente rezervorului și scurgeri carstice sunt relativ frecvente, la care trebuie să se acorde atenție, iar calitatea construcției trebuie bine controlată.
(4) Distribuția materialelor utilizate pentru umplerea barajului în bazinul rezervorului centralei electrice cu acumulare prin pompare este factorul cheie în determinarea ratei de utilizare a sursei de materiale. Atunci când rezervele de materiale utilizate în zona de excavare a bazinului rezervorului deasupra nivelului apei stagnante acoperă doar cerințele de umplere a barajului și nu există material de decapare de suprafață, se atinge starea ideală a echilibrului dintre excavarea și umplerea sursei de materiale. Atunci când materialul de decapare de suprafață este gros, problema utilizării materialului de decapare pe baraj poate fi rezolvată prin împărțirea materialului barajului. Prin urmare, este foarte important să se stabilească un model geologic relativ precis al rezervoarelor superioare și inferioare prin mijloace de explorare eficiente pentru proiectarea echilibrului de excavare și umplere a bazinului rezervorului.
(5) În timpul funcționării rezervorului, creșterile și coborârile bruște ale nivelului apei sunt frecvente și mari, iar modul de funcționare al centralei electrice cu acumulare prin pompare are un impact mare asupra stabilității pantei malului rezervorului, ceea ce impune cerințe mai mari pentru condițiile geologice ale pantei malului rezervorului. Atunci când cerințele privind factorul de siguranță la stabilitate nu sunt îndeplinite, este necesară încetinirea raportului de pantă al excavației sau creșterea rezistenței rezemării, ceea ce duce la creșterea costurilor de inginerie.
(6) Fundația întregului bazin de rezervor anti-infiltrație al centralei electrice cu acumulare prin pompare are cerințe ridicate de deformare, drenaj și uniformitate, în special pentru fundația întregului bazin de rezervor anti-infiltrație în zonele carstice, prăbușirea carstică de pe fundul rezervorului, deformarea inegală a fundației, ridicarea inversă a apei carstice, presiunea negativă carstică, prăbușirea stratului de acoperire al depresiunii carstice și alte probleme trebuie să beneficieze de o atenție sporită.
(7) Datorită diferenței mari de altitudine a centralei electrice cu acumulare prin pompare, unitatea reversibilă are cerințe mai mari pentru controlul conținutului de sedimente care trece prin turbină. Este necesar să se acorde atenție protecției și tratamentului de drenaj al sursei solide a rigolei de la marginea din spate a pantei la intrare și ieșire și stocării sedimentelor din sezonul inundațiilor.
(8) Centralele electrice cu pompare nu vor forma baraje înalte și rezervoare mari. Înălțimea barajului și pantele excavate manual ale majorității rezervoarelor superioare și inferioare nu depășesc 150 m. Problemele geologice inginerești ale fundației barajului și pantelor mari sunt mai puțin dificil de rezolvat decât în cazul barajelor înalte și al rezervoarelor mari ale centralelor electrice convenționale.
3. Condiții de formare a depozitului
Rezervoarele superioare și inferioare ar trebui să aibă condiții de teren adecvate pentru baraj. În general, se consideră o înălțime de utilizare de aproximativ 400~500 m pe baza unei capacități instalate de 1,2 milioane de kilowați și a unui număr de ore de utilizare a generării de energie maximă de 6 ore, adică capacitatea reglementată de stocare a rezervoarelor de apă superioare și inferioare cu pompare este de aproximativ 6 milioane~8 milioane de m3. Unele stații de stocare cu pompare au în mod natural o „burtă”. Este ușor să se formeze capacitatea rezervorului prin baraj. În acest caz, aceasta poate fi îndiguită. Cu toate acestea, unele stații de stocare cu pompare au o capacitate naturală de stocare mică și trebuie excavate pentru a forma capacitatea de stocare. Acest lucru va aduce două probleme: una este costul relativ ridicat de dezvoltare, cealaltă este că capacitatea de stocare trebuie excavată în cantități mari, iar capacitatea de stocare a energiei centralei electrice nu ar trebui să fie prea mare.
Pe lângă cerințele privind capacitatea de stocare, proiectul rezervorului de acumulare prin pompare ar trebui să ia în considerare și prevenirea infiltrațiilor din rezervor, excavarea și umplerea pământului și rocilor, alegerea tipului de baraj etc. și să determine schema de proiectare printr-o comparație tehnică și economică cuprinzătoare. În general, dacă un rezervor poate fi format prin îndiguire și se adoptă prevenirea locală a infiltrațiilor, condițiile pentru formarea rezervorului sunt relativ bune (a se vedea Fig. 2.3-1); Dacă un „bazin” este format printr-o excavație mare și se adoptă tipul anti-infiltrație pentru întregul bazin, condițiile pentru formarea rezervorului sunt relativ generale (a se vedea Fig. 2.3-2 și 2.3-3).
Luând ca exemplu centrala electrică cu acumulare prin pompare Guangzhou, cu condiții bune de formare a rezervorului, condițiile de formare a rezervorului superior și inferior sunt relativ bune, iar rezervorul poate fi format prin îndiguire, cu o capacitate a rezervorului superior de 24,08 milioane m3 și o capacitate a rezervorului inferior de 23,42 milioane m3.
În plus, este luată ca exemplu centrala electrică cu acumulare prin pompare Tianhuangping. Rezervorul superior este situat în depresiunea izvorului șanțului de ramificare de pe malul stâng al râului Daxi, care este înconjurat de barajul principal, patru baraje auxiliare, intrare/evacuare și munții din jurul rezervorului. Barajul principal este amplasat în depresiunea de la capătul sudic al rezervorului, iar barajul auxiliar este amplasat în cele patru treceri din est, nord, vest și sud-vest. Condițiile de stocare sunt medii, cu o capacitate totală de stocare de 9,12 milioane m3.
4. Condițiile sursei de apă
Centralele electrice cu acumulare prin pompare sunt diferite de centralele hidroelectrice convenționale, adică un „bazin” de apă limpede este turnat înainte și înapoi între rezervoarele superior și inferior. La pomparea apei, apa este turnată din rezervorul inferior în rezervorul superior, iar la generarea de energie electrică, apa este coborâtă din rezervorul superior în rezervorul inferior. Prin urmare, problema sursei de apă a centralei electrice cu acumulare prin pompare este în principal de a satisface stocarea inițială a apei, adică stocarea apei mai întâi în rezervor și completarea volumului de apă redus din cauza evaporării și scurgerilor în timpul funcționării zilnice. Capacitatea de stocare prin pompare este în general de ordinul a 10 milioane m3, iar cerințele privind volumul de apă nu sunt mari. Condițiile sursei de apă în zonele cu precipitații abundente și rețele fluviale dense nu vor fi condiții limitative pentru construcția centralelor electrice cu acumulare prin pompare. Cu toate acestea, pentru regiunile relativ aride, cum ar fi nord-vestul, starea sursei de apă a devenit un factor de constrângere important. Unele locuri au condiții topografice și geologice pentru construirea de acumulare prin pompare, dar este posibil să nu existe surse de apă pentru stocarea apei pe zeci de kilometri.
3. Condiții externe
Esența problemelor de imigrație și mediu este de a aborda problema ocupării și compensării resurselor publice. Este un proces reciproc avantajos și reciproc avantajos.
1. Achiziționarea de terenuri și relocarea în scopul construcției
Domeniul de aplicare al achiziției de terenuri pentru construirea centralei electrice cu acumulare prin pompare include zona de inundare a rezervoarelor superioară și inferioară și zona de construcție a hidroproiectului. Deși există două rezervoare în cadrul centralei electrice cu acumulare prin pompare, deoarece rezervoarele sunt relativ mici, unele dintre ele utilizând lacuri naturale sau rezervoare existente, domeniul de aplicare al achiziției de terenuri pentru construcție este adesea mult mai mic decât cel al centralelor hidroelectrice convenționale; Deoarece majoritatea bazinelor rezervoarelor sunt excavate, zona de construcție a hidroproiectului include adesea zona de inundare a rezervorului, astfel încât proporția zonei de construcție a hidroproiectului în domeniul de aplicare al achiziției de terenuri pentru construcția proiectului este mult mai mare decât cea a centralei hidroelectrice convenționale.
Zona de inundare a rezervorului include în principal zona de inundare sub nivelul normal al rezervorului, precum și zona de inundare și zona afectată de rezervor.
Zona de construcție a hidroproiectului include în principal clădirile hidroproiectului și zona de management permanent al proiectului. Zona de construcție a proiectului central este determinată ca zonă temporară și zonă permanentă în funcție de scopul fiecărei parcele. Terenul temporar poate fi restaurat la destinația sa inițială după utilizare.
A fost determinat domeniul de aplicare al achiziției de terenuri pentru construcții, iar o activitate importantă ulterioară constă în efectuarea investigării indicatorilor fizici ai achiziției de terenuri pentru construcții, astfel încât să „te cunoști pe tine însuți și să-l cunoști pe celălalt”. Este vorba în principal de a investiga cantitatea, calitatea, proprietatea și alte atribute ale populației, terenurilor, clădirilor, structurilor, vestigiilor culturale și siturilor istorice, zăcămintelor minerale etc., în cadrul domeniului de aplicare al achiziției de terenuri pentru construcții.
În procesul decizional, principala preocupare este dacă achiziția de terenuri pentru construcții implică factori sensibili majori, cum ar fi amploarea și cantitatea terenurilor agricole permanente de bază, pădurile de primă clasă pentru bunăstare publică, satele și orașele importante, vestigiile culturale majore și siturile istorice, precum și zăcămintele de minerale.
2. Protecția mediului ecologic
Construcția centralelor electrice cu acumulare prin pompare trebuie să respecte principiul „priorității ecologice și dezvoltării verzi”.
Evitarea zonelor sensibile din punct de vedere ecologic este o condiție prealabilă importantă pentru fezabilitatea proiectului. Zonele sensibile din punct de vedere ecologic se referă la toate tipurile de zone de protecție la toate nivelurile stabilite conform legii și la zonele care sunt deosebit de sensibile la impactul asupra mediului al proiectului de construcție. La selectarea amplasamentelor, zonele sensibile din punct de vedere ecologic ar trebui verificate și evitate mai întâi, incluzând în principal liniile roșii de protecție ecologică, parcurile naționale, rezervațiile naturale, locurile pitorești, siturile patrimoniului cultural și natural mondial, zonele de protecție a surselor de apă potabilă, parcurile forestiere, parcurile geologice, parcurile umede, zona de protecție a resurselor de germeni acuatici etc. În plus, este necesar să se analizeze conformitatea și coordonarea dintre amplasament și planificarea relevantă, cum ar fi spațiul funciar, construcțiile urbane și rurale și „trei linii și una singură”.
Măsurile de protecție a mediului sunt măsuri importante pentru reducerea impactului asupra mediului. Dacă proiectul nu implică zone sensibile din punct de vedere ecologic, este practic fezabil din perspectiva protecției mediului, dar construcția proiectului va avea inevitabil un anumit impact asupra mediului acvatic, gazos, fonic și ecologic, fiind necesară luarea unei serii de măsuri specifice pentru eliminarea sau atenuarea efectelor adverse, cum ar fi tratarea apelor uzate de producție și a apelor uzate menajere, precum și deversarea debitului ecologic.
Amenajarea peisagistică este o modalitate importantă de a realiza o dezvoltare de înaltă calitate a sistemelor de pompare și stocare. Centralele electrice de pompare și stocare sunt în general amplasate în zone muntoase și deluroase cu un mediu ecologic bun. După finalizarea proiectului, vor fi formate două rezervoare. După restaurarea ecologică și amenajarea peisagistică, acestea pot fi incluse în locuri pitorești sau atracții turistice pentru a realiza o dezvoltare armonioasă a centralei electrice și a mediului. Implementarea conceptului „apă verde și munți verzi sunt munți aurii și munți argintii”. De exemplu, Centrala Electrică de Pompare cu Apă Zhejiang Changlongshan a fost inclusă în punctul pitoresc central al Punctului Pitoresc Provincial Tianhuangping - Jiangnan Tianchi, iar Centrala Electrică de Pompare cu Apă Qujiang a fost inclusă în zona de protecție de nivel trei a Punctului Pitoresc Provincial Lankeshan-Wuxijiang.
4. Proiectare inginerească
Proiectarea inginerească a centralei electrice cu acumulare prin pompare include în principal scara proiectului, structurile hidraulice, proiectarea organizării construcției, structurile electromecanice și metalice etc.
1. Scara proiectului
Scara inginerească a centralei electrice cu acumulare prin pompare include în principal capacitatea instalată, numărul de ore de funcționare continuă, nivelul caracteristic principal al apei din rezervor și alți parametri.
Selectarea capacității instalate și a numărului de ore continue de funcționare ale centralei electrice cu acumulare prin pompare ar trebui să ia în considerare atât necesitatea, cât și posibilitatea. Nevoia se referă la cererea sistemului energetic și se poate referi la condițiile de construcție ale centralei electrice în sine. Metoda generală se bazează pe analiza poziționării funcționale a diferitelor sisteme energetice pentru centralele electrice cu acumulare prin pompare și pe cerințele sistemului energetic privind numărul de ore continue, pentru a întocmi în mod rezonabil planul capacității instalate și numărul de ore continue și pentru a selecta capacitatea instalată și numărul de ore continue prin simularea producției de energie și o comparație tehnică și economică completă.
În practică, o metodă simplă de planificare inițială a capacității instalate și a orelor de utilizare completă este de a determina mai întâi capacitatea unității în funcție de intervalul coloanei de apă, apoi de a determina capacitatea totală instalată și orele de utilizare completă în funcție de energia naturală de stocare a stocării prin pompare. În prezent, în intervalul de scădere a nivelului apei de 300 m ~ 500 m, tehnologia de proiectare și fabricație a unității cu o capacitate nominală de 300.000 kilowați este matură, condițiile de funcționare stabilă sunt bune, iar experiența practică în inginerie este cea mai bogată (acesta este motivul pentru care capacitatea instalată a majorității centralelor electrice cu stocare prin pompare aflate în construcție este în general un număr par de 300.000 kilowați, ținând cont de cerințele de amenajare descentralizată, iar în final majoritatea este de 1,2 milioane kilowați). După selectarea inițială a capacității unității, stocarea naturală de energie a centralei electrice cu stocare prin pompare este analizată pe baza condițiilor topografice și geologice ale rezervoarelor superioare și inferioare și a pierderii de sarcină în condițiile de generare și pompare a energiei. De exemplu, printr-o analiză preliminară, dacă scăderea medie a nivelului apei între rezervoarele superior și inferior ale unei centrale electrice cu acumulare prin pompare este de aproximativ 450 m, este potrivit să se selecteze o capacitate unitară de 300.000 kilowați; Energia naturală de stocare a rezervoarelor superior și inferior este de aproximativ 6,6 milioane kilowați-oră, deci pot fi luate în considerare patru unități, adică capacitatea totală instalată este de 1,2 milioane kilowați; Combinată cu cererea sistemului energetic, după o anumită extindere și excavare a rezervorului în funcție de condițiile naturale, stocarea totală de energie va ajunge la 7,2 milioane kilowați-oră, corespunzând la 6 ore de generare continuă de energie completă.
Nivelul caracteristic al apei rezervorului include în principal nivelul normal al apei, nivelul apei stagnante și nivelul viiturii. În general, nivelul caracteristic al apei acestor rezervoare este selectat după selectarea numărului de ore de funcționare continuă și a capacității instalate.
2. Structuri hidraulice
În fața noastră se află râul care curge, iar în spatele nostru sunt lumini strălucitoare. Așa este viața noastră, luptând și alergând înainte.
——Cântecul Constructorilor de Rezervații de Apă
Structurile hidraulice pentru acumularea prin pompare includ, în general, rezervorul superior, rezervorul inferior, sistemul de transport al apei, centrala subterană și stația de comutare. Punctul cheie al proiectării rezervoarelor de apă superioare și inferioare este obținerea unei capacități mari de stocare prin costuri inginerești minime. Majoritatea rezervoarelor superioare adoptă o combinație de excavare și baraj, iar majoritatea sunt baraje de aterizare cu anrocamente. În funcție de condițiile geologice, scurgerile din rezervorul centralei electrice de acumulare prin pompare pot fi rezolvate prin intermediul prevenirii infiltrațiilor în întregul rezervor și a prevenției infiltrațiilor prin cortină în jurul rezervorului. Materialele de prevenire a infiltrațiilor pot fi plăci de aterizare din asfalt-beton, geomembrane, pături de argilă etc.
Schema unei centrale electrice cu acumulare prin pompare
Atunci când trebuie adoptată prevenirea infiltrațiilor în întregul bazin al rezervorului pentru rezervorul centralei electrice cu acumulare prin pompare, forma de prevenire a infiltrațiilor în baraj și forma de prevenire a infiltrațiilor în bazinul rezervorului trebuie considerate ca un întreg, astfel încât să se evite sau să se reducă pe cât posibil tratamentul de îmbinare dintre diferitele structuri de prevenire a infiltrațiilor și să se îmbunătățească fiabilitatea. Întregul bazin al rezervorului cu umplere înaltă va fi utilizat pentru prevenirea infiltrațiilor în partea de jos a rezervorului. Structura de prevenire a infiltrațiilor în partea de jos a rezervorului va fi adecvată pentru deformări mari sau deformări inegale cauzate de umplerea înaltă.
Înălțimea de apă a centralei electrice cu acumulare prin pompare este mare, iar presiunea suportată de structura canalului de apă este mare. În funcție de înălțimea de apă, de condițiile geologice ale rocii înconjurătoare, de dimensiunea conductei bifurcate etc., se pot adopta căptușeli din oțel, căptușeli din beton armat și alte metode.
În plus, pentru a asigura siguranța controlului inundațiilor la nivelul centralei electrice, centrala electrică cu acumulare prin pompare trebuie să amenajeze și structuri de evacuare a apei din inundații etc., care nu vor fi detaliate aici.
3. Proiectarea organizării construcțiilor
Principalele sarcini ale proiectării organizării construcțiilor pentru centrala electrică cu acumulare prin pompare includ: studierea condițiilor de construcție ale proiectului, devierea construcției, planificarea surselor de materiale, construcția principală a proiectului, transportul în construcție, instalațiile instalației de construcție, amplasamentul general al construcției, programul general de construcție (perioada de construcție) etc.
În lucrările de proiectare, ar trebui să folosim pe deplin condițiile topografice și geologice ale amplasamentului stației, să combinăm condițiile de construcție cu planul de proiectare inginerească și, în principiul utilizării intensive și economice a terenului, să întocmim inițial planul de construcție inginerească, bilanțul de terasament și planul general de amplasare a construcției, astfel încât să minimizăm ocuparea terenului arabil și să reducem costul proiectului.
Fiind o țară importantă în domeniul construcțiilor, managementul și nivelul construcțiilor din China sunt de renume mondial. În ultimii ani, China a realizat numeroase explorări benefice în domeniul construcțiilor ecologice, al cercetării și dezvoltării, al aplicării echipamentelor cheie și al construcțiilor inteligente în domeniul stocării prin pompare. Unele tehnologii de construcție au atins sau au avansat la nivel internațional. Acest lucru se reflectă în principal în tehnologia din ce în ce mai matură a construcției barajelor, în noile progrese ale tehnologiei de construcție a conductelor bifurcate de înaltă presiune, în numărul mare de practici de succes de excavare și susținere a grupurilor de caverne subterane pentru centrale electrice în condiții geologice complexe, în inovația continuă a tehnologiei și echipamentelor de construcție a puțurilor înclinate, în realizările remarcabile ale construcțiilor mecanizate și inteligente și în descoperirea TBM în construcția de tuneluri.
4. Structură electromecanică și metalică
Unitățile de stocare reversibile cu flux mixt, monoetajate, cu arbore vertical sunt utilizate în general în centralele electrice cu acumulare prin pompare. În ceea ce privește dezvoltarea hidraulică a turbinelor-pompă, China are capacitatea de proiectare și producție a turbinelor-pompă cu o secțiune hidrostatică de 700 m și o putere de 400.000 kilowați pe unitate de capacitate, precum și proiectarea, fabricarea, instalarea, punerea în funcțiune și producția multor unități de stocare cu o secțiune hidrostatică de 100-700 m și o capacitate de 400.000 kilowați sau mai puțin. În ceea ce privește înălțimea de apă a centralei electrice, înălțimile nominale de apă ale centralelor electrice cu acumulare prin pompare Jilin Dunhua, Guangdong Yangjiang și Zhejiang Changlongshan aflate în construcție sunt toate mai mari de 650 m, fiind în fruntea lumii; înălțimea de apă nominală aprobată a centralei electrice cu acumulare prin pompare Zhejiang Tiantai este de 724 m, aceasta fiind cea mai mare înălțime de apă nominală a centralelor electrice cu acumulare prin pompare din lume. Dificultatea generală de proiectare și fabricație a unității este la un nivel de top la nivel mondial. În dezvoltarea motoarelor de generator, motoarele mari ale generatoarelor din centralele electrice cu acumulare prin pompare construite și în construcție în China sunt motoare sincrone reversibile, trifazate, cu arbore vertical. Există două unități ale Centralei Electrice cu Acumulare prin Pompare Zhejiang Changlongshan cu o viteză nominală de 600 rot/min și o capacitate nominală de 350.000 kW. Unele unități ale Centralei Electrice cu Acumulare prin Pompare Guangdong Yangjiang au fost puse în funcțiune cu o viteză nominală de 500 rot/min și o capacitate nominală de 400.000 kW. Capacitatea totală de producție a motoarelor de generator a atins nivelul avansat din lume. În plus, structurile electromecanice și metalice includ, de asemenea, mașini hidraulice, inginerie electrică, control și protecție, structuri metalice și alte aspecte, care nu vor fi repetate aici.
Fabricarea de echipamente pentru centrale electrice cu acumulare prin pompare în China se dezvoltă rapid în direcția unei coloane de apă mari, a unei capacități mari, a unei fiabilități ridicate, a unei game largi de puteri, a vitezei variabile și a localizării.
5. Indicatori economici
Condițiile de construcție și impactul extern al unui proiect de acumulare prin pompare, după determinarea schemei de proiectare, se vor reflecta în cele din urmă în principal într-un indicator, și anume investiția statică per kilowatt a proiectului. Cu cât investiția statică per kilowatt este mai mică, cu atât economia proiectului este mai bună.
Diferențele individuale în condițiile de construcție ale centralelor electrice cu acumulare prin pompare sunt evidente. Investiția statică per kilowatt este strâns legată de condițiile de construcție și de capacitatea instalată a proiectului. În 2021, China a aprobat 11 centrale electrice cu acumulare prin pompare, cu o investiție statică medie de 5367 de yuani per kilowatt; 14 proiecte au finalizat studiul de prefezabilitate, iar investiția statică medie per kilowatt este de 5425 de yuani/kilowatt.
Conform statisticilor preliminare, investiția statică per kilowatt în proiectele mari de stocare prin pompare care sunt în curs de dezvoltare în 2022 este, în general, între 5000 și 7000 de yuani/kilowatt. Datorită diferitelor condiții geologice regionale, nivelul mediu al investiției statice per kilowatt de energie de stocare prin pompare variază foarte mult în diferite regiuni. În general, condițiile de construcție a centralelor electrice din sudul, estul și centrul Chinei sunt relativ bune, iar investiția statică per kilowatt este relativ scăzută. Din cauza condițiilor geologice inginerești precare și a condițiilor precare ale surselor de apă, nivelul costului unitar în regiunea de nord-vest este relativ ridicat în comparație cu alte regiuni din China.
Pentru deciziile de investiții, trebuie să ne concentrăm pe investiția statică per kilowatt a proiectului, dar nu putem vorbi doar despre investiția statică per kilowatt, altfel acest lucru ar putea duce la impulsul întreprinderilor de a extinde orbește scara. Acest lucru se reflectă în principal în următoarele aspecte:
În primul rând, creșterea capacității instalate propuse inițial în etapa de planificare. Ar trebui să abordăm această situație dintr-o perspectivă dialectică. Să luăm ca exemplu un proiect cu o capacitate instalată planificată de 1,2 milioane de kilowați la începutul etapei de planificare, iar componența unității sale este de patru unități de câte 300.000 de kilowați. Dacă intervalul de căi de apă este adecvat și, odată cu progresul tehnologiei, sunt disponibile condițiile pentru selectarea unei singure mașini de 350.000 kW, atunci, după o comparație tehnică și economică cuprinzătoare, se poate recomanda o schemă reprezentativă în etapa de prefezabilitate de 1,4 milioane de kW. Totuși, dacă se consideră acum că cele 4 unități planificate inițial, a câte 300.000 kW, cresc cu 2 unități, ajungând la 6 unități de 300.000 kW, adică puterea instalată a centralei electrice crește de la 1,2 milioane kW la 1,8 milioane kW, atunci se consideră, în general, că această modificare a modificat orientarea funcțională a proiectului și că este necesar să se ia în considerare în continuare conformitatea cu planificarea, nevoile sistemului energetic, condițiile de construcție ale proiectului și alți factori în mod cuprinzător. În general, creșterea numărului de unități ar trebui să se încadreze în sfera ajustărilor de planificare.
A doua este reducerea orelor de utilizare completă. Dacă energia din acumulare prin pompare este comparată cu cea dintr-un banc de încărcare, atunci capacitatea instalată poate fi utilizată ca putere de ieșire, iar orele de utilizare completă reprezintă durata de utilizare a bancului de energie. Pentru centralele electrice cu acumulare prin pompare, atunci când energia stocată este aceeași, orele de utilizare completă și capacitatea instalată pot fi comparate în mod cuprinzător. În prezent, în funcție de nevoile sistemului energetic, orele zilnice reglementate de utilizare completă a acumularii prin pompare sunt considerate a fi 6 ore. Dacă condițiile de construcție ale centralei sunt bune, este oportună creșterea corespunzătoare a orelor de utilizare completă ale unității la un cost redus. Cu aceeași investiție statică per kilowatt, centrala electrică cu ore de utilizare completă mai mari poate juca un rol mai important în sistem. Cu toate acestea, a existat ideea că capacitatea instalată va fi crescută semnificativ (1,2 milioane kW → 1,8 milioane kW), iar orele de utilizare la capacitate completă vor fi reduse (6 ore → 4 ore). În acest fel, deși investiția statică pe kilowatt poate fi redusă considerabil, pentru sistem, timpul scurt de utilizare nu poate satisface cererea sistemului, iar rolul său în rețeaua electrică va fi, de asemenea, mult redus.
Data publicării: 08 martie 2023
