అధిక అక్షాంశాలు మరియు శీతల ప్రాంతాలలో పంప్ చేయబడిన నిల్వ విద్యుత్ ప్లాంట్లు సురక్షితంగా ఎలా పనిచేయగలవు?

హైడ్రాలిక్ స్ట్రక్చర్స్ యొక్క యాంటీ ఫ్రీజింగ్ డిజైన్ కోడ్ ప్రకారం, F400 కాంక్రీటును ముఖ్యమైన, తీవ్రంగా ఘనీభవించిన మరియు తీవ్రమైన చలి ప్రాంతాలలో మరమ్మత్తు చేయడం కష్టంగా ఉండే నిర్మాణాల భాగాలకు ఉపయోగించాలి (కాంక్రీటు 400 ఫ్రీజ్-థా సైకిల్స్‌ను తట్టుకోగలదు). ఈ స్పెసిఫికేషన్ ప్రకారం, హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ యొక్క ఎగువ రిజర్వాయర్ ఫేస్ రాక్‌ఫిల్ డ్యామ్ యొక్క డెడ్ వాటర్ లెవల్ పైన ఉన్న ఫేస్ స్లాబ్ మరియు టో స్లాబ్, ఎగువ రిజర్వాయర్ ఇన్లెట్ మరియు అవుట్‌లెట్ యొక్క నీటి మట్టం హెచ్చుతగ్గుల ప్రాంతం, దిగువ రిజర్వాయర్ ఇన్లెట్ మరియు అవుట్‌లెట్ యొక్క నీటి మట్టం హెచ్చుతగ్గుల ప్రాంతం మరియు ఇతర భాగాలకు F400 కాంక్రీటును ఉపయోగించాలి. దీనికి ముందు, దేశీయ జలవిద్యుత్ పరిశ్రమలో F400 కాంక్రీటును వర్తింపజేయడానికి ఎటువంటి ఉదాహరణ లేదు. F400 కాంక్రీటును తయారు చేయడానికి, నిర్మాణ బృందం దేశీయ పరిశోధనా సంస్థలు మరియు కాంక్రీట్ మిశ్రమ తయారీదారులను అనేక విధాలుగా పరిశోధించింది, ప్రత్యేక పరిశోధనలను నిర్వహించడానికి ప్రొఫెషనల్ కంపెనీలను అప్పగించింది, సిలికా ఫ్యూమ్, ఎయిర్ ఎంట్రైనింగ్ ఏజెంట్, అధిక సామర్థ్యం గల నీటిని తగ్గించే ఏజెంట్ మరియు ఇతర పదార్థాలను జోడించడం ద్వారా F400 కాంక్రీటును తయారు చేసింది మరియు దానిని హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ నిర్మాణంలో ఉపయోగించింది.
అదనంగా, తీవ్రమైన చలి ప్రాంతాలలో, నీటితో సంబంధం ఉన్న కాంక్రీటు స్వల్పంగా పగుళ్లు కలిగి ఉంటే, శీతాకాలంలో నీరు పగుళ్లలోకి చొచ్చుకుపోతుంది. నిరంతర ఫ్రీజ్-థా సైకిల్‌తో, కాంక్రీటు క్రమంగా నాశనం అవుతుంది. పంప్ చేయబడిన స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ యొక్క ఎగువ రిజర్వాయర్ యొక్క ప్రధాన ఆనకట్ట యొక్క కాంక్రీట్ ఫేస్ స్లాబ్ నీటిని నిలుపుకోవడం మరియు సీపేజ్ నివారణ పాత్రను పోషిస్తుంది. చాలా పగుళ్లు ఉంటే, ఆనకట్ట యొక్క భద్రత తీవ్రంగా తగ్గుతుంది. హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ నిర్మాణ బృందం ఒక రకమైన క్రాక్ రెసిస్టెంట్ కాంక్రీటును అభివృద్ధి చేసింది - కాంక్రీట్ పగుళ్లు సంభవించడాన్ని తగ్గించడానికి మరియు ఫేస్ స్లాబ్ కాంక్రీటు యొక్క మంచు నిరోధకతను మరింత మెరుగుపరచడానికి కాంక్రీటును కలిపేటప్పుడు విస్తరణ ఏజెంట్ మరియు పాలీప్రొఫైలిన్ ఫైబర్‌ను జోడించడం.
ఆనకట్ట కాంక్రీట్ ముఖంపై పగుళ్లు ఉంటే ఏమి చేయాలి? నిర్మాణ బృందం ప్యానెల్ ఉపరితలంపై ఒక మంచు నిరోధక రేఖను కూడా ఏర్పాటు చేసింది - చేతితో స్క్రాప్ చేసిన పాలియురియాను రక్షణ పూతగా ఉపయోగిస్తుంది. చేతితో స్క్రాప్ చేసిన పాలియురియా కాంక్రీటు మరియు నీటి మధ్య సంబంధాన్ని తెంచగలదు, ఫేస్ స్లాబ్ కాంక్రీటు యొక్క ఫ్రీజ్-థా స్కేలింగ్ నష్టం అభివృద్ధిని నెమ్మదిస్తుంది మరియు నీటిలోని ఇతర హానికరమైన పదార్థాలు కాంక్రీటును కోయకుండా నిరోధించగలవు. ఇది జలనిరోధక, యాంటీ-ఏజింగ్, ఫ్రీజ్ థావింగ్ రెసిస్టెన్స్ మొదలైన విధులను కలిగి ఉంటుంది.
కాంక్రీట్ ఫేస్ రాక్‌ఫిల్ డ్యామ్ యొక్క ఫేస్ స్లాబ్‌ను ఒకేసారి వేయరు, కానీ విభాగాలుగా నిర్మించారు. దీని ఫలితంగా ప్రతి ప్యానెల్ విభాగం మధ్య స్ట్రక్చరల్ జాయింట్ ఏర్పడుతుంది. సాధారణ యాంటీ-సీపేజ్ ట్రీట్‌మెంట్ ఏమిటంటే స్ట్రక్చరల్ జాయింట్‌పై రబ్బరు కవర్ ప్లేట్‌ను కప్పి, దానిని ఎక్స్‌పాన్షన్ బోల్ట్‌లతో సరిచేయడం. శీతాకాలంలో తీవ్రమైన చలి ప్రాంతాలలో, రిజర్వాయర్ ప్రాంతం మందమైన ఐసింగ్‌కు లోనవుతుంది మరియు ఎక్స్‌పాన్షన్ బోల్ట్ యొక్క బహిర్గత భాగం మంచు పొరతో కలిసి స్తంభింపజేయబడుతుంది, తద్వారా మంచు పుల్ అవుట్ దెబ్బతింటుంది. హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ వినూత్నంగా కంప్రెసిబుల్ కోటింగ్ రకం నిర్మాణాన్ని అవలంబిస్తుంది, ఇది మంచు పుల్ అవుట్ వల్ల దెబ్బతిన్న స్ట్రక్చరల్ జాయింట్‌ల సమస్యను పరిష్కరిస్తుంది. డిసెంబర్ 20, 2021న, హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ యొక్క మొదటి యూనిట్ విద్యుత్ ఉత్పత్తి కోసం అమలులోకి వస్తుంది. శీతాకాలపు ఆపరేషన్ ఈ నిర్మాణ రకం మంచు పుల్లింగ్ లేదా ఫ్రాస్ట్ ఎక్స్‌పాన్షన్ ఎక్స్‌ట్రూషన్ వల్ల కలిగే ప్యానెల్ స్ట్రక్చరల్ జాయింట్‌ల నష్టాన్ని నిరోధించగలదని నిరూపించింది.
ప్రాజెక్టు నిర్మాణాన్ని వీలైనంత త్వరగా పూర్తి చేయడానికి, నిర్మాణ బృందం శీతాకాల నిర్మాణాన్ని చేపట్టడానికి ప్రయత్నించింది. శీతాకాలపు నిర్మాణాలు ఆరుబయట జరిగే అవకాశం దాదాపుగా లేనప్పటికీ, భూగర్భ పవర్‌హౌస్, నీటి రవాణా సొరంగం మరియు పంప్ చేయబడిన నిల్వ విద్యుత్ కేంద్రం యొక్క ఇతర భవనాలు భూగర్భంలో లోతుగా పాతిపెట్టబడ్డాయి మరియు నిర్మాణ పరిస్థితులు ఉన్నాయి. కానీ శీతాకాలంలో కాంక్రీటును ఎలా పోయాలి? నిర్మాణ బృందం భూగర్భ గుహలను మరియు బహిరంగ ప్రదేశాన్ని కలిపే అన్ని ఓపెనింగ్‌లకు ఇన్సులేషన్ తలుపులను ఏర్పాటు చేయాలి మరియు తలుపుల లోపల 35kW వేడి గాలి ఫ్యాన్‌లను ఏర్పాటు చేయాలి; కాంక్రీట్ మిక్సింగ్ వ్యవస్థ పూర్తిగా మూసివేయబడింది మరియు తాపన సౌకర్యాలు ఇంటి లోపల అమర్చబడి ఉంటాయి. కలపడానికి ముందు, కాంక్రీట్ మిక్సింగ్ వ్యవస్థను వేడి నీటితో కడగాలి; శీతాకాలం పోయడానికి అవసరమైన కాంక్రీట్ ఎర్త్ వర్క్ మొత్తం ప్రకారం శీతాకాలంలో ముతక మరియు చక్కటి కంకరల మొత్తాన్ని లెక్కించండి మరియు శీతాకాలానికి ముందు నిల్వ కోసం వాటిని సొరంగంకు రవాణా చేయండి. నిర్మాణ బృందం కలపడానికి ముందు కంకరలను వేడి చేస్తుంది మరియు కాంక్రీట్ రవాణా సమయంలో ఉష్ణోగ్రత నిర్వహించబడుతుందని నిర్ధారించుకోవడానికి కాంక్రీటును రవాణా చేసే అన్ని మిక్సర్ ట్రక్కులపై "కాటన్ ప్యాడెడ్ బట్టలు" ఉంచుతుంది; కాంక్రీట్ పోయడం యొక్క ప్రారంభ సెట్టింగ్ తర్వాత, కాంక్రీట్ ఉపరితలం థర్మల్ ఇన్సులేషన్ క్విల్ట్‌తో కప్పబడి ఉండాలి మరియు అవసరమైతే, వేడి చేయడానికి విద్యుత్ దుప్పటితో కప్పబడి ఉండాలి. ఈ విధంగా, నిర్మాణ బృందం ప్రాజెక్టు నిర్మాణంపై చలి ప్రభావాన్ని తగ్గించింది.

తీవ్రమైన శీతల ప్రాంతాలలో పంప్ చేయబడిన నిల్వ విద్యుత్ ప్లాంట్ల సురక్షితమైన ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారించడం.
పంప్ చేయబడిన స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ నీటిని పంప్ చేసినప్పుడు లేదా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసినప్పుడు, ఎగువ మరియు దిగువ జలాశయాల నీటి మట్టం నిరంతరం మారుతుంది. చల్లని శీతాకాలంలో, పంప్ చేయబడిన స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ ప్రతిరోజూ ఆపరేషన్ పనులు కలిగి ఉన్నప్పుడు, రిజర్వాయర్ మధ్యలో తేలియాడే మంచు పలక ఏర్పడుతుంది మరియు బయట పిండిచేసిన మంచు బెల్ట్ యొక్క వలయం ఏర్పడుతుంది. పంప్ చేయబడిన స్టోరేజ్ పవర్ ప్లాంట్ యొక్క ఆపరేషన్‌పై మంచు కవచం పెద్దగా ప్రభావం చూపదు, కానీ విద్యుత్ వ్యవస్థకు పంప్ చేయబడిన స్టోరేజ్ పవర్ ప్లాంట్ ఎక్కువ కాలం పనిచేయాల్సిన అవసరం లేకపోతే, ఎగువ మరియు దిగువ జలాశయాలు స్తంభించిపోవచ్చు. ఈ సమయంలో, పంప్ చేయబడిన స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ యొక్క రిజర్వాయర్‌లో తగినంత నీరు ఉన్నప్పటికీ, వాతావరణంతో కనెక్ట్ అవ్వలేకపోవడం వల్ల నీటి వనరు ప్రవహించదు మరియు బలవంతంగా ఆపరేషన్ చేయడం వలన నీటి సరఫరా నిర్మాణాలు మరియు యూనిట్ పరికరాలు మరియు సౌకర్యాలకు భద్రతా ప్రమాదాలు ఏర్పడతాయి.
నిర్మాణ బృందం పంప్ చేయబడిన నిల్వ విద్యుత్ ప్లాంట్ల శీతాకాలపు ఆపరేషన్ మోడ్‌పై ప్రత్యేక అధ్యయనం నిర్వహించింది. శీతాకాలంలో పంప్ చేయబడిన నిల్వ విద్యుత్ ప్లాంట్ల సురక్షితమైన ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారించడానికి డిస్పాచింగ్ ఆపరేషన్ కీలకమని పరిశోధన చూపిస్తుంది. చల్లని శీతాకాలంలో, కనీసం ఒక యూనిట్ విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తుంది లేదా ప్రతిరోజూ 8 గంటలకు పైగా నీటిని పంపుతుంది, ఇది రిజర్వాయర్ పూర్తి మంచు టోపీని ఏర్పరచకుండా నిరోధించవచ్చు; పవర్ గ్రిడ్ డిస్పాచింగ్ పైన పేర్కొన్న పరిస్థితులను తీర్చలేనప్పుడు, యాంటీ ఐస్ మరియు ఐస్ బ్రేకింగ్ చర్యలు తీసుకోవాలి.
ప్రస్తుతం, పంప్ చేయబడిన నిల్వ విద్యుత్ ప్లాంట్ల రిజర్వాయర్లు మరియు గేట్ బావుల కోసం మూడు ప్రధాన యాంటీ ఐస్ మరియు ఐస్ బ్రేకింగ్ చర్యలు ఉన్నాయి: కృత్రిమ మంచు బద్దలు, అధిక పీడన వాయువు ద్రవ్యోల్బణం మరియు నీటి పంపు ఫ్లషింగ్ ఐస్ బ్రేకింగ్.
కృత్రిమ మంచు బద్దలు కొట్టే పద్ధతి ఖర్చు తక్కువగా ఉంటుంది, కానీ సిబ్బంది ఆపరేషన్ సమయం ఎక్కువ, ప్రమాదం ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు భద్రతా ప్రమాదాలు సులభంగా జరుగుతాయి. అధిక పీడన వాయువు ద్రవ్యోల్బణ పద్ధతి ఏమిటంటే, లోతైన నీటిలో ఎయిర్ కంప్రెసర్ ద్వారా బయటకు పంపబడిన సంపీడన గాలిని ఉపయోగించి బలమైన వెచ్చని నీటి ప్రవాహాన్ని బయటకు పంపడం, ఇది మంచు పొరను కరిగించి కొత్త మంచు పొర ఏర్పడకుండా నిరోధించగలదు. హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ నీటి పంపు ఫ్లషింగ్ మరియు మంచు బద్దలు కొట్టే పద్ధతిని అవలంబిస్తుంది, అంటే, లోతైన నీటిని పంప్ చేయడానికి సబ్‌మెర్సిబుల్ పంప్‌ను ఉపయోగిస్తారు, ఆపై నీటిని జెట్ పైపుపై ఉన్న జెట్ రంధ్రం ద్వారా బయటకు పంపి నిరంతర నీటి ప్రవాహాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, తద్వారా స్థానిక నీటి ఉపరితలం ఐసింగ్ నుండి నిరోధించబడుతుంది.
ఫ్లోటింగ్ ఐస్ ఫ్లో పాసేజ్‌లోకి ప్రవేశించడం అనేది శీతాకాలంలో పంప్ చేయబడిన స్టోరేజ్ పవర్ ప్లాంట్ యొక్క మరొక ప్రమాదం, ఇది హైడ్రాలిక్ టర్బైన్లు మరియు ఇతర యాంత్రిక పరికరాలను దెబ్బతీస్తుంది. హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ నిర్మాణం ప్రారంభంలో, మోడల్ పరీక్షలు నిర్వహించబడ్డాయి మరియు ఛానల్‌లోకి ప్రవేశించే తేలియాడే మంచు యొక్క క్లిష్టమైన వేగం 1.05 మీ/సెగా లెక్కించబడింది. ప్రవాహ వేగాన్ని తగ్గించడానికి, హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ ఇన్లెట్ మరియు అవుట్‌లెట్ విభాగాన్ని తగినంత పెద్దదిగా రూపొందించింది మరియు ఇన్లెట్ మరియు అవుట్‌లెట్ యొక్క వివిధ ఎత్తులలో ప్రవాహ వేగం మరియు ఉష్ణోగ్రత పర్యవేక్షణ విభాగాలను సెట్ చేసింది. శీతాకాల పర్యవేక్షణ తర్వాత, పవర్ స్టేషన్ సిబ్బంది ఫ్లో పాసేజ్‌లోకి ప్రవేశించే తేలియాడే మంచును కనుగొనలేదు.

హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ తయారీ కాలం జనవరి 2016 నుండి ప్రారంభమవుతుంది. మొదటి యూనిట్ డిసెంబర్ 20, 2021న విద్యుత్ ఉత్పత్తి కోసం ప్రారంభించబడుతుంది మరియు చివరి యూనిట్ జూన్ 29, 2022న విద్యుత్ ఉత్పత్తి కోసం ప్రారంభించబడుతుంది. ప్రాజెక్ట్ యొక్క మొత్తం నిర్మాణ కాలం ఆరున్నర సంవత్సరాలు. చైనాలోని అదే రకమైన పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ ప్రాజెక్టులతో పోలిస్తే, హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ నిర్మాణ కాలం వెనుకబడి లేదు ఎందుకంటే ఇది తీవ్రమైన చల్లని ప్రాంతాలలో ఉంది. చల్లని శీతాకాలం యొక్క పరీక్షను అనుభవించిన తర్వాత, హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ యొక్క అన్ని హైడ్రాలిక్ నిర్మాణాలు, పరికరాలు మరియు సౌకర్యాలు సాధారణంగా పనిచేస్తాయి. ముఖ్యంగా, ఎగువ రిజర్వాయర్ యొక్క కాంక్రీట్ ఫేస్ రాక్‌ఫిల్ ఆనకట్ట వెనుక గరిష్ట లీకేజ్ 4.23L/s మాత్రమే, మరియు లీకేజ్ ఇండెక్స్ చైనాలోని అదే స్కేల్ యొక్క ఎర్త్ రాక్ డ్యామ్‌లలో ప్రముఖ స్థాయిలో ఉంది. యూనిట్ డిస్పాచ్‌తో ప్రారంభమవుతుంది, త్వరగా స్పందిస్తుంది మరియు స్థిరంగా పనిచేస్తుంది. వేసవి, శీతాకాలం మరియు ముఖ్యమైన పండుగలలో గరిష్ట స్థాయిని చేరుకోవడానికి ఈశాన్య విద్యుత్ గ్రిడ్ యొక్క పనులను ఇది చేపడుతుంది మరియు ఈశాన్య విద్యుత్ గ్రిడ్ యొక్క సురక్షితమైన మరియు స్థిరమైన ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారిస్తుంది.