Hifadhi ya pampu ndiyo teknolojia inayotumika sana na kukomaa zaidi katika hifadhi kubwa ya nishati, na uwezo wa vituo vya umeme vilivyowekwa unaweza kufikia gigawati. Kwa sasa, hifadhi ya nishati iliyokamilika na kubwa zaidi iliyowekwa duniani ni ya maji ya pampu.
Teknolojia ya kuhifadhi nishati ya pampu imekomaa na imara, ikiwa na faida nyingi za kina, na mara nyingi hutumika kwa udhibiti na uhifadhi wa kilele. Hifadhi ya nishati ya pampu ndiyo teknolojia inayotumika sana na kukomaa katika hifadhi kubwa ya nishati, na uwezo wa vituo vya umeme vilivyowekwa unaweza kufikia gigawati.
Kulingana na takwimu ambazo hazijakamilika za Kamati ya Wataalamu ya Hifadhi ya Nishati ya Chama cha Utafiti wa Nishati cha China, maji yanayosukumwa kwa sasa ndiyo hifadhi ya nishati iliyokomaa na kubwa zaidi iliyosakinishwa duniani. Kufikia mwaka wa 2019, uwezo wa kuhifadhi nishati duniani ulifikia kilowati milioni 180, na uwezo uliowekwa wa nishati ya kuhifadhi iliyosukumwa ulizidi kilowati milioni 170, ikichangia 94% ya jumla ya hifadhi ya nishati duniani.
Vituo vya umeme vya kuhifadhia umeme kwa kutumia pampu hutumia umeme unaozalishwa wakati wa kipindi cha mzigo mdogo wa mfumo wa umeme kusukuma maji hadi mahali pa juu kwa ajili ya kuhifadhi, na kutoa maji ili kuzalisha umeme wakati wa vipindi vya mzigo mkubwa. Wakati mzigo ni mdogo, kituo cha umeme cha kuhifadhi umeme kwa kutumia pampu ndicho mtumiaji; wakati mzigo ni wa kilele, ndicho kituo cha umeme.
Kitengo cha kuhifadhi maji kinachosukumwa kina kazi mbili za msingi: kusukuma maji na kuzalisha umeme. Kitengo hufanya kazi kama turbine ya maji wakati mzigo wa mfumo wa umeme unapokuwa katika kilele chake. Ufunguzi wa turbine ya mwongozo wa turbine ya maji hurekebishwa kupitia mfumo wa gavana, na nishati inayowezekana ya maji hubadilishwa kuwa nishati ya mitambo ya mzunguko wa kitengo, na kisha nishati ya mitambo hubadilishwa kuwa nishati ya umeme kupitia jenereta;
Wakati mzigo wa mfumo wa umeme unapokuwa mdogo, pampu ya maji hutumika kusukuma maji kutoka kwenye hifadhi ya chini hadi kwenye hifadhi ya juu. Kupitia marekebisho ya kiotomatiki ya mfumo wa gavana, ufunguzi wa vani ya mwongozo hurekebishwa kiotomatiki kulingana na lifti ya pampu, na nishati ya umeme hubadilishwa kuwa nishati inayowezekana ya maji na kuhifadhiwa.
Vituo vya umeme vya kuhifadhia umeme vinavyosukumwa vina jukumu kubwa la udhibiti wa kilele, udhibiti wa masafa, chelezo cha dharura na kuanza kwa mfumo wa umeme kwa njia nyeusi, ambayo inaweza kuboresha na kusawazisha mzigo wa mfumo wa umeme, kuboresha ubora wa usambazaji wa umeme na faida za kiuchumi za mfumo wa umeme, na ndio uti wa mgongo wa kuhakikisha uendeshaji salama, wa kiuchumi na thabiti wa gridi ya umeme. . Mitambo ya kuhifadhi umeme inayosukumwa hujulikana kama "vidhibiti", "vidhibiti" na "visawazishaji" katika uendeshaji salama wa gridi za umeme.
Mwelekeo wa maendeleo ya vituo vya umeme vya kuhifadhia umeme vinavyosukumwa duniani ni kichwa cha juu, uwezo mkubwa na kasi ya juu. Kichwa cha juu kinamaanisha kwamba kitengo kinakua hadi kichwa cha juu, uwezo mkubwa unamaanisha kwamba uwezo wa kitengo kimoja unaongezeka kila mara, na kasi ya juu ina maana kwamba kitengo kinachukua kasi maalum ya juu zaidi.
Muundo na sifa za kituo cha umeme
Majengo makuu ya kituo cha umeme kinachosukumwa kwa ujumla yanajumuisha: hifadhi ya juu, hifadhi ya chini, mfumo wa utoaji wa maji, karakana na majengo mengine maalum. Ikilinganishwa na vituo vya kawaida vya umeme wa maji, miundo ya majimaji ya vituo vya umeme vinavyosukumwa ina sifa kuu zifuatazo:
Kuna mabwawa ya juu na ya chini. Ikilinganishwa na vituo vya kawaida vya umeme wa maji vyenye uwezo sawa uliowekwa, uwezo wa hifadhi ya vituo vya umeme vya kuhifadhia umeme kwa kutumia pampu kwa kawaida ni mdogo.
Kiwango cha maji cha hifadhi hubadilika-badilika sana na huongezeka na kushuka mara kwa mara. Ili kufanya kazi ya kunyoa kilele na kujaza bonde kwenye gridi ya umeme, tofauti ya kila siku ya kiwango cha maji cha hifadhi ya kituo cha umeme kinachosukumwa kwa kawaida huwa kubwa kiasi, kwa ujumla huzidi mita 10-20, na baadhi ya vituo vya umeme hufikia mita 30-40, na kiwango cha mabadiliko ya kiwango cha maji cha hifadhi ni cha haraka kiasi, kwa ujumla hufikia 5 ~ 8m/h, na hata 8 ~ 10m/h.
Mahitaji ya kuzuia uvujaji wa maji kwenye hifadhi ni ya juu. Ikiwa kituo cha umeme cha kuhifadhia maji safi kinachosukumwa kitasababisha upotevu mkubwa wa maji kutokana na uvujaji wa maji kwenye hifadhi ya juu, uzalishaji wa umeme kwenye kituo cha umeme utapungua. Wakati huo huo, ili kuzuia uvujaji wa maji kutokana na kuzorota kwa hali ya maji ya kijiolojia katika eneo la mradi, na kusababisha uharibifu wa uvujaji na uvujaji uliojilimbikizia, mahitaji ya juu pia yanawekwa kwenye uzuiaji wa uvujaji wa maji kwenye hifadhi.
Kichwa cha maji kiko juu. Kichwa cha kituo cha umeme cha kuhifadhi umeme kinachosukumwa kwa ujumla ni cha juu, zaidi ya mita 200-800. Kituo cha umeme cha kuhifadhi umeme kinachosukumwa cha Jixi chenye uwezo wa jumla wa kilowati milioni 1.8 ni mradi wa kwanza wa sehemu ya kichwa cha mita 650 nchini mwangu, na kituo cha umeme cha kuhifadhi umeme kinachosukumwa cha Dunhua chenye uwezo wa jumla wa kilowati milioni 1.4 ni mradi wa kwanza wa sehemu ya kichwa cha mita 700 nchini mwangu. Kwa maendeleo endelevu ya teknolojia ya kuhifadhi umeme kinachosukumwa, idadi ya vituo vya umeme vyenye uwezo mkubwa na vya juu nchini mwangu itaongezeka.
Kifaa hiki kimewekwa kwenye mwinuko wa chini. Ili kushinda ushawishi wa kuelea na kuvuja kwa umeme kwenye kituo cha umeme, vituo vikubwa vya umeme vya kuhifadhia umeme vilivyojengwa ndani na nje ya nchi katika miaka ya hivi karibuni vinatumia zaidi umbo la vituo vya umeme vya chini ya ardhi.
Kituo cha kwanza kabisa cha umeme kinachoweza kuhifadhiwa kwa pampu duniani ni kituo cha umeme kinachoweza kuhifadhiwa kwa pampu cha Netra huko Zurich, Uswisi, kilichojengwa mwaka wa 1882. Ujenzi wa vituo vya umeme vinavyoweza kuhifadhiwa kwa pampu nchini China ulianza kuchelewa. Kitengo cha kwanza kinachoweza kuhifadhiwa kwa mtiririko wa oblique kiliwekwa katika Hifadhi ya Gangnan mwaka wa 1968. Baadaye, pamoja na maendeleo ya haraka ya tasnia ya nishati ya ndani, uwezo uliowekwa wa nishati ya nyuklia na nguvu ya joto uliongezeka haraka, na kuhitaji mfumo wa umeme kuwa na vitengo vinavyolingana vya kuhifadhi vinavyoweza kuhifadhiwa kwa pampu.
Tangu miaka ya 1980, China imeanza kujenga kwa nguvu vituo vikubwa vya kuhifadhia umeme vinavyosukumwa kwa pampu. Katika miaka ya hivi karibuni, kutokana na maendeleo ya haraka ya uchumi na tasnia ya umeme ya nchi yangu, nchi yangu imepata mafanikio ya kisayansi na kiteknolojia katika uhuru wa vifaa vya vitengo vikubwa vya kuhifadhia umeme vinavyosukumwa kwa pampu.
Kufikia mwisho wa 2020, uwezo wa nchi yangu wa kuzalisha umeme wa hifadhi ya pampu ulikuwa kilowati milioni 31.49, ongezeko la 4.0% ikilinganishwa na mwaka uliopita. Mnamo 2020, uwezo wa kitaifa wa kuzalisha umeme wa hifadhi ya pampu ulikuwa kWh bilioni 33.5, ongezeko la 5.0% ikilinganishwa na mwaka uliopita; uwezo mpya wa nchi wa kuzalisha umeme wa hifadhi ya pampu ulikuwa kWh milioni 1.2. Vituo vya umeme vya hifadhi ya pampu nchini mwangu vilivyo katika uzalishaji na ujenzi viko katika nafasi ya kwanza duniani.
Shirika la Gridi ya Serikali la China limekuwa likizingatia umuhimu mkubwa katika maendeleo ya hifadhi ya pampu. Kwa sasa, Gridi ya Serikali ina vituo 22 vya umeme vya kuhifadhi pampu vinavyofanya kazi na vituo 30 vya umeme vya kuhifadhi pampu vinavyojengwa.
Mnamo mwaka wa 2016, ujenzi wa vituo vitano vya kuhifadhi umeme vya pampu huko Zhen'an, Shaanxi, Jurong, Jiangsu, Qingyuan, Liaoning, Xiamen, Fujian, na Fukang, Xinjiang ulianza;
Mnamo 2017, ujenzi wa vituo sita vya uhifadhi wa pampu katika Yi County ya Hebei, Zhirui ya Mongolia ya Ndani, Ninghai ya Zhejiang, Jinyun ya Zhejiang, Luoning ya Henan na Pingjiang ya Hunan ilianza;
Mnamo mwaka wa 2019, ujenzi wa vituo vitano vya kuhifadhi umeme vya pampu huko Funing huko Hebei, Jiaohe huko Jilin, Qujiang huko Zhejiang, Weifang huko Shandong, na Hami huko Xinjiang ulianza;
Mnamo mwaka wa 2020, vituo vinne vya kuhifadhi umeme vya pampu huko Shanxi Yuanqu, Shanxi Hunyuan, Zhejiang Pan'an na Shandong Tai'an Awamu ya Pili vitaanza kujengwa.
Kituo cha kwanza cha umeme cha kuhifadhia umeme kinachosukumwa nchini mwangu chenye vifaa vya kitengo vinavyojiendesha vyenyewe kikamilifu. Mnamo Oktoba 2011, kituo cha umeme kilikamilishwa kwa mafanikio, ikionyesha kwamba nchi yangu imefanikiwa kufahamu teknolojia ya msingi ya uundaji wa vifaa vya kitengo cha kuhifadhia umeme kinachosukumwa.
Mnamo Aprili 2013, Kituo cha Umeme cha Kuhifadhia Pampu cha Fujian Xianyou kilianzishwa rasmi kwa ajili ya uzalishaji wa umeme; mnamo Aprili 2016, Kituo cha Umeme cha Kuhifadhia Pampu cha Zhejiang Xianju chenye uwezo wa kilowati 375,000 kiliunganishwa kwa mafanikio kwenye gridi ya taifa. Vifaa vya kujiendesha vya vitengo vikubwa vya kuhifadhia pampu nchini mwangu vimepanuliwa na kutumika kila mara.
Kituo cha kwanza cha umeme cha kuhifadhi umeme chenye urefu wa mita 700 nchini mwangu. Jumla ya uwezo uliowekwa ni kilowati milioni 1.4. Mnamo Juni 4, 2021, Kitengo cha 1 kilianzishwa ili kuzalisha umeme.
Kituo cha umeme cha kuhifadhi umeme chenye uwezo mkubwa zaidi wa kusakinishwa duniani kwa sasa kinajengwa. Jumla ya uwezo wa kusakinishwa ni kilowati milioni 3.6.
Hifadhi ya pampu ina sifa za msingi, pana na za umma. Inaweza kushiriki katika huduma za udhibiti wa chanzo kipya cha mfumo wa umeme, mtandao, mzigo na viungo vya kuhifadhi, na faida zake ni kubwa zaidi. Inabeba kidhibiti cha usambazaji wa umeme salama cha mfumo wa umeme, kidhibiti cha chini cha kaboni safi na ufanisi mkubwa. Kazi muhimu ya kidhibiti kinachoendesha.
La kwanza ni kushughulikia kwa ufanisi ukosefu wa uwezo wa akiba wa kuaminika wa mfumo wa umeme chini ya kupenya kwa idadi kubwa ya nishati mpya. Kwa faida ya udhibiti wa kilele cha uwezo maradufu, tunaweza kuboresha uwezo wa udhibiti wa kilele cha uwezo mkubwa wa mfumo wa umeme, na kupunguza tatizo la usambazaji wa mzigo wa kilele unaosababishwa na kutokuwa na utulivu wa nishati mpya na mzigo wa kilele unaosababishwa na mfereji. Ugumu wa matumizi unaosababishwa na maendeleo makubwa ya nishati mpya wakati wa kipindi hicho unaweza kukuza vyema matumizi ya nishati mpya.
La pili ni kushughulikia kwa ufanisi tofauti kati ya sifa za uzalishaji wa nishati mpya na mahitaji ya mzigo, kutegemea uwezo wa kurekebisha unaobadilika wa mwitikio wa haraka, ili kuzoea vyema ubadilikaji na tete wa nishati mpya, na kukidhi mahitaji ya kurekebisha yanayobadilika yanayoletwa na nishati mpya "kulingana na hali ya hewa".
La tatu ni kushughulikia kwa ufanisi wakati usiotosha wa inertia ya mfumo mpya wa nishati wenye idadi kubwa. Kwa faida ya wakati wa juu wa inertia ya jenereta inayolingana, inaweza kuongeza kwa ufanisi uwezo wa kuzuia usumbufu wa mfumo na kudumisha utulivu wa masafa ya mfumo.
La nne ni kushughulikia kwa ufanisi athari inayowezekana ya usalama ya umbo la "juu maradufu" kwenye mfumo mpya wa umeme, kuchukua kazi ya chelezo ya dharura, na kujibu mahitaji ya marekebisho ya ghafla wakati wowote kwa uwezo wa kusimamisha kuanza na kusimamisha kwa kasi na kasi ya umeme. Wakati huo huo, kama mzigo unaoweza kukatizwa, inaweza kuondoa mzigo uliokadiriwa wa kitengo cha kusukuma kwa usalama kwa mwitikio wa milisekunde, na kuboresha uendeshaji salama na thabiti wa mfumo.
Tano ni kushughulikia kwa ufanisi gharama kubwa za marekebisho zinazoletwa na muunganisho mkubwa wa gridi mpya ya nishati. Kupitia mbinu zinazofaa za uendeshaji, pamoja na nguvu ya joto ili kupunguza kaboni na kuongeza ufanisi, kupunguza kuachwa kwa upepo na mwanga, kukuza mgao wa uwezo, na kuboresha uchumi wa jumla na uendeshaji safi wa mfumo mzima.
Kuimarisha uboreshaji na ujumuishaji wa rasilimali za miundombinu, kuratibu usalama, ubora na usimamizi wa maendeleo wa miradi 30 inayojengwa, kukuza kwa nguvu ujenzi wa mitambo, udhibiti wa akili na ujenzi sanifu, kuboresha kipindi cha ujenzi, na kuhakikisha kwamba uwezo wa kuhifadhi unaosukumwa utazidi milioni 20 wakati wa kipindi cha "Mpango wa 14 wa Miaka Mitano". Kilowati, na uwezo wa uendeshaji uliowekwa utazidi kilowati milioni 70 ifikapo mwaka wa 2030.
La pili ni kufanya kazi kwa bidii katika usimamizi usio na madhara. Kuimarisha mwongozo wa mipango, unaozingatia lengo la "kaboni mbili" na utekelezaji wa mkakati wa kampuni, maandalizi ya hali ya juu ya mpango wa maendeleo wa "Miaka Mitano ya 14" kwa ajili ya hifadhi ya pampu. Kuboresha kisayansi taratibu za awali za kazi za mradi, na kuendeleza utafiti wa upembuzi yakinifu wa mradi na idhini kwa utaratibu. Kuzingatia usalama, ubora, kipindi cha ujenzi, na gharama, kukuza kwa nguvu usimamizi na udhibiti wa busara, ujenzi wa mitambo na ujenzi wa kijani wa ujenzi wa uhandisi ili kuhakikisha kwamba miradi inayojengwa inaweza kupata faida haraka iwezekanavyo.
Kuimarisha usimamizi wa mzunguko wa maisha wa vifaa, kuimarisha utafiti kuhusu huduma ya gridi ya umeme ya vitengo, kuboresha mkakati wa uendeshaji wa vitengo, na kuhudumia kikamilifu uendeshaji salama na thabiti wa gridi ya umeme. Kuimarisha usimamizi wa pande nyingi, kuharakisha ujenzi wa mnyororo wa kisasa wa usambazaji mahiri, kuboresha mfumo wa usimamizi wa nyenzo, kutenga kisayansi mtaji, rasilimali, teknolojia, data na vipengele vingine vya uzalishaji, kuboresha kwa nguvu ubora na ufanisi, na kuboresha kikamilifu ufanisi wa usimamizi na ufanisi wa uendeshaji.
La tatu ni kutafuta mafanikio katika uvumbuzi wa kiteknolojia. Utekelezaji wa kina wa "Mpango Mpya wa Hatua ya Kusonga Mbele" kwa ajili ya uvumbuzi wa kisayansi na kiteknolojia, kuongeza uwekezaji katika utafiti wa kisayansi, na kuboresha uwezo wa uvumbuzi huru. Kuongeza matumizi ya teknolojia ya kitengo cha kasi inayobadilika, kuimarisha utafiti wa teknolojia na maendeleo ya vitengo vikubwa vya megawati 400, kuharakisha ujenzi wa maabara za modeli za pampu-turbine na maabara za simulizi, na kufanya kila juhudi kujenga jukwaa huru la uvumbuzi wa kisayansi na kiteknolojia.
Boresha mpangilio wa utafiti wa kisayansi na mgawanyo wa rasilimali, imarisha utafiti kuhusu teknolojia ya msingi ya hifadhi ya pampu, na jitahidi kushinda tatizo la kiufundi la "shingo iliyokwama". Kuza utafiti kuhusu matumizi ya teknolojia mpya kama vile "Big Cloud IoT Smart Chain", kusambaza kikamilifu ujenzi wa vituo vya umeme vya kidijitali, na kuharakisha mabadiliko ya kidijitali ya makampuni.
Muda wa chapisho: Machi-07-2022
