అధిక అక్షాంశ మరియు శీతల ప్రాంతాలలో పంప్డ్ స్టోరేజ్ విద్యుత్ ప్లాంట్లు సురక్షితంగా ఎలా పనిచేయగలవు?

జల నిర్మాణాల గడ్డకట్టకుండా నిరోధించే డిజైన్ కోడ్ ప్రకారం, తీవ్రమైన చలి ప్రాంతాలలో ముఖ్యమైన, తీవ్రంగా గడ్డకట్టిన మరియు మరమ్మత్తు చేయడం కష్టంగా ఉండే నిర్మాణ భాగాల కోసం F400 కాంక్రీటును ఉపయోగించాలి (ఈ కాంక్రీటు 400 గడ్డకట్టడం-కరగడం చక్రాలను తట్టుకోగలగాలి). ఈ నిర్దేశం ప్రకారం, హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ యొక్క ఎగువ రిజర్వాయర్ ఫేస్ రాక్‌ఫిల్ డ్యామ్‌లోని డెడ్ వాటర్ లెవెల్ పైన ఉన్న ఫేస్ స్లాబ్ మరియు టో స్లాబ్ కోసం, ఎగువ రిజర్వాయర్ ఇన్లెట్ మరియు అవుట్‌లెట్ యొక్క నీటి మట్టం హెచ్చుతగ్గుల ప్రాంతం కోసం, దిగువ రిజర్వాయర్ ఇన్లెట్ మరియు అవుట్‌లెట్ యొక్క నీటి మట్టం హెచ్చుతగ్గుల ప్రాంతం కోసం మరియు ఇతర భాగాల కోసం F400 కాంక్రీటును ఉపయోగించాలి. దీనికి ముందు, దేశీయ జలవిద్యుత్ పరిశ్రమలో F400 కాంక్రీటును ఉపయోగించిన దాఖలాలు లేవు. F400 కాంక్రీటును తయారు చేయడానికి, నిర్మాణ బృందం దేశీయ పరిశోధనా సంస్థలను మరియు కాంక్రీటు మిశ్రమాల తయారీదారులను అనేక విధాలుగా పరిశోధించింది, ప్రత్యేక పరిశోధన చేయడానికి వృత్తిపరమైన కంపెనీలను నియమించింది, సిలికా ఫ్యూమ్, ఎయిర్ ఎంట్రైనింగ్ ఏజెంట్, అధిక-సామర్థ్యం గల నీటిని తగ్గించే ఏజెంట్ మరియు ఇతర పదార్థాలను జోడించి F400 కాంక్రీటును తయారు చేసి, దానిని హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ నిర్మాణంలో ఉపయోగించింది.
అంతేకాకుండా, తీవ్రమైన చలి ప్రాంతాలలో, నీటితో సంబంధం ఉన్న కాంక్రీటుకు చిన్న పగుళ్లు ఏర్పడితే, శీతాకాలంలో నీరు ఆ పగుళ్లలోకి చొచ్చుకుపోతుంది. నిరంతర గడ్డకట్టడం-కరగడం అనే ప్రక్రియతో, కాంక్రీటు క్రమంగా క్షీణిస్తుంది. పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ యొక్క ఎగువ జలాశయంలోని ప్రధాన ఆనకట్ట యొక్క కాంక్రీటు ఫేస్ స్లాబ్ నీటిని నిలుపుకోవడం మరియు నీరు ఇంకకుండా నివారించడం అనే పాత్రను పోషిస్తుంది. దానికి చాలా పగుళ్లు ఏర్పడితే, ఆనకట్ట భద్రత తీవ్రంగా తగ్గిపోతుంది. హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ నిర్మాణ బృందం, కాంక్రీటులో పగుళ్లు ఏర్పడటాన్ని తగ్గించడానికి మరియు ఫేస్ స్లాబ్ కాంక్రీటు యొక్క మంచు నిరోధకతను మరింత మెరుగుపరచడానికి, కాంక్రీటు మిశ్రమంలో విస్తరణ కారకం మరియు పాలీప్రొఫైలిన్ ఫైబర్‌ను జోడించి, ఒక రకమైన పగుళ్లను నిరోధించే కాంక్రీటును అభివృద్ధి చేసింది.
ఆనకట్ట కాంక్రీట్ ఉపరితలంపై పగుళ్లు ఏర్పడితే ఏమిటి? నిర్మాణ బృందం, చేతితో చెక్కిన పాలియూరియాను రక్షక పూతగా ఉపయోగించి, ప్యానెల్ ఉపరితలంపై మంచు నిరోధక పొరను కూడా ఏర్పాటు చేసింది. చేతితో చెక్కిన పాలియూరియా, కాంక్రీట్ మరియు నీటి మధ్య సంబంధాన్ని తెంచుతుంది, ఫేస్ స్లాబ్ కాంక్రీట్‌పై గడ్డకట్టడం-కరగడం వల్ల ఏర్పడే పొరల నష్టాన్ని నెమ్మదింపజేస్తుంది, మరియు నీటిలోని ఇతర హానికరమైన పదార్థాలు కాంక్రీట్‌ను కోతకు గురిచేయకుండా నిరోధిస్తుంది. దీనికి జలనిరోధక, వృద్ధాప్య నిరోధక, గడ్డకట్టడం-కరగడం నిరోధకత మొదలైన లక్షణాలు ఉన్నాయి.
కాంక్రీట్ ఫేస్ రాక్‌ఫిల్ డ్యామ్ యొక్క ఫేస్ స్లాబ్‌ను ఒకేసారి పోయరు, కానీ విభాగాలుగా నిర్మిస్తారు. దీని ఫలితంగా ప్రతి ప్యానెల్ విభాగం మధ్య ఒక నిర్మాణ కీలు ఏర్పడుతుంది. సాధారణ నీటి లీకేజీ నిరోధక చర్య ఏమిటంటే, నిర్మాణ కీలుపై రబ్బరు కవర్ ప్లేట్‌ను కప్పి, దానిని ఎక్స్‌పాన్షన్ బోల్ట్‌లతో బిగించడం. తీవ్రమైన చలి ప్రాంతాలలో శీతాకాలంలో, రిజర్వాయర్ ప్రాంతం మందంగా మంచు పేరుకుపోతుంది, మరియు ఎక్స్‌పాన్షన్ బోల్ట్ యొక్క బయటకు కనిపించే భాగం మంచు పొరతో కలిసి గడ్డకట్టి, మంచు లాగడం వల్ల కలిగే నష్టానికి కారణమవుతుంది. హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ వినూత్నంగా సంపీడన పూత రకం నిర్మాణాన్ని అవలంబించింది, ఇది మంచు లాగడం వల్ల దెబ్బతినే నిర్మాణ కీళ్ళ సమస్యను పరిష్కరిస్తుంది. డిసెంబర్ 20, 2021న, హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ యొక్క మొదటి యూనిట్ విద్యుత్ ఉత్పత్తి కోసం కార్యకలాపాలు ప్రారంభిస్తుంది. శీతాకాలపు ఆపరేషన్‌లో, ఈ నిర్మాణ రకం మంచు లాగడం లేదా మంచు వ్యాకోచం వల్ల ప్యానెల్ నిర్మాణ కీళ్ళు దెబ్బతినడాన్ని నిరోధించగలదని నిరూపించబడింది.
ప్రాజెక్ట్ నిర్మాణాన్ని వీలైనంత త్వరగా పూర్తి చేయడానికి, నిర్మాణ బృందం శీతాకాలంలో నిర్మాణం చేపట్టడానికి ప్రయత్నించింది. ఆరుబయట శీతాకాలంలో నిర్మాణం చేయడానికి దాదాపు అవకాశం లేనప్పటికీ, పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్‌లోని భూగర్భ పవర్‌హౌస్, నీటి రవాణా సొరంగం మరియు ఇతర భవనాలు భూమిలోతుల్లో పాతిపెట్టబడి ఉండటం వల్ల నిర్మాణ పరిస్థితులు అనుకూలంగా ఉన్నాయి. కానీ శీతాకాలంలో కాంక్రీటు ఎలా పోయాలి? నిర్మాణ బృందం భూగర్భ గుహలను మరియు బయటి వాతావరణాన్ని కలిపే అన్ని ద్వారాలకు ఇన్సులేషన్ తలుపులను ఏర్పాటు చేయాలి, మరియు ఆ తలుపుల లోపల 35kW వేడి గాలి ఫ్యాన్‌లను అమర్చాలి; కాంక్రీటు మిక్సింగ్ వ్యవస్థను పూర్తిగా మూసివేసి, లోపల తాపన సౌకర్యాలను ఏర్పాటు చేయాలి. కలపడానికి ముందు, కాంక్రీటు మిక్సింగ్ వ్యవస్థను వేడి నీటితో కడగాలి; శీతాకాలంలో కాంక్రీటు పోయడానికి అవసరమైన మట్టిపని పరిమాణానికి అనుగుణంగా ముతక మరియు సన్నని కంకరల పరిమాణాన్ని లెక్కించి, శీతాకాలానికి ముందే వాటిని నిల్వ కోసం సొరంగంలోకి రవాణా చేయాలి. నిర్మాణ బృందం కలపడానికి ముందు కంకరలను వేడి చేస్తుంది, మరియు కాంక్రీటు రవాణా సమయంలో ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉండేలా చూసుకోవడానికి, కాంక్రీటును రవాణా చేసే అన్ని మిక్సర్ ట్రక్కులపై "పత్తితో కప్పిన బట్టలు" వేస్తుంది; కాంక్రీట్ పోసిన తర్వాత అది గట్టిపడగానే, కాంక్రీట్ ఉపరితలాన్ని ఉష్ణ నిరోధక దుప్పటితో కప్పాలి మరియు అవసరమైతే, వేడి కోసం ఎలక్ట్రిక్ బ్లాంకెట్‌తో కూడా కప్పాలి. ఈ విధంగా, నిర్మాణ బృందం ప్రాజెక్ట్ నిర్మాణంపై చలి వాతావరణం యొక్క ప్రభావాన్ని తగ్గించింది.

తీవ్రమైన చలి ప్రాంతాలలో పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ ప్లాంట్ల సురక్షిత కార్యకలాపాలను నిర్ధారించడం
పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ నీటిని పంప్ చేసినప్పుడు లేదా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసినప్పుడు, ఎగువ మరియు దిగువ జలాశయాలలోని నీటి మట్టం నిరంతరం మారుతూ ఉంటుంది. చలికాలంలో, పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ ప్రతిరోజూ కార్యకలాపాలు నిర్వహిస్తున్నప్పుడు, జలాశయం మధ్యలో తేలియాడే మంచు పొర ఏర్పడుతుంది మరియు బయట నుజ్జునుజ్జు అయిన మంచు పట్టీ వలయంలా ఏర్పడుతుంది. ఈ మంచు పొర పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ ప్లాంట్ కార్యకలాపాలపై పెద్దగా ప్రభావం చూపదు, కానీ విద్యుత్ వ్యవస్థకు పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ ప్లాంట్‌ను ఎక్కువ కాలం నడపాల్సిన అవసరం లేకపోతే, ఎగువ మరియు దిగువ జలాశయాలు గడ్డకట్టవచ్చు. ఈ సమయంలో, పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ జలాశయంలో తగినంత నీరు ఉన్నప్పటికీ, వాతావరణంతో కలవలేకపోవడం వల్ల ఆ నీరు ప్రవహించదు, మరియు బలవంతపు కార్యకలాపాలు నీటి సరఫరా నిర్మాణాలకు, యూనిట్ పరికరాలకు మరియు సౌకర్యాలకు భద్రతా ప్రమాదాలను కలిగిస్తాయి.
నిర్మాణ బృందం పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ ప్లాంట్ల శీతాకాలపు నిర్వహణ విధానంపై ఒక ప్రత్యేక అధ్యయనాన్ని నిర్వహించింది. శీతాకాలంలో పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ ప్లాంట్ల సురక్షితమైన నిర్వహణకు డిస్పాచింగ్ ఆపరేషన్ కీలకమని ఈ పరిశోధన వెల్లడిస్తుంది. తీవ్రమైన చలికాలంలో, కనీసం ఒక యూనిట్ అయినా ప్రతిరోజూ 8 గంటలకు పైగా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడం లేదా నీటిని పంప్ చేయడం ద్వారా రిజర్వాయర్ పూర్తిగా మంచుతో గడ్డకట్టకుండా నివారించవచ్చు; పవర్ గ్రిడ్ డిస్పాచింగ్ పై షరతులను నెరవేర్చలేనప్పుడు, మంచు నివారణ మరియు మంచును విచ్ఛిన్నం చేసే చర్యలు తీసుకోవాలి.
ప్రస్తుతం, పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ ప్లాంట్ల యొక్క రిజర్వాయర్లు మరియు గేట్ బావుల కోసం మూడు ప్రధాన మంచు నివారణ మరియు మంచును విచ్ఛిన్నం చేసే చర్యలు ఉన్నాయి: కృత్రిమ మంచు విచ్ఛిన్నం, అధిక పీడన గ్యాస్ నింపడం మరియు నీటి పంపు ఫ్లషింగ్ మంచు విచ్ఛిన్నం.
కృత్రిమ మంచు విచ్ఛిన్న పద్ధతి ఖర్చు తక్కువ, కానీ సిబ్బంది నిర్వహణ సమయం ఎక్కువ, ప్రమాదం అధికం, మరియు భద్రతా ప్రమాదాలు సులభంగా జరుగుతాయి. అధిక పీడన గ్యాస్ ఇన్ఫ్లేషన్ పద్ధతిలో, లోతైన నీటిలో ఎయిర్ కంప్రెసర్ ద్వారా వెలువడే సంపీడన గాలిని ఉపయోగించి బలమైన వెచ్చని నీటి ప్రవాహాన్ని బయటకు పంపుతారు. ఇది మంచు పొరను కరిగించి, కొత్త మంచు పొర ఏర్పడకుండా నిరోధిస్తుంది. హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ నీటి పంపు ఫ్లషింగ్ మరియు మంచు విచ్ఛిన్న పద్ధతిని అవలంబిస్తుంది. అంటే, సబ్‌మెర్సిబుల్ పంపును ఉపయోగించి లోతైన నీటిని పైకి పంప్ చేసి, ఆపై జెట్ పైపుపై ఉన్న జెట్ రంధ్రం ద్వారా నీటిని బయటకు పంపి నిరంతర నీటి ప్రవాహాన్ని ఏర్పరుస్తారు. దీనివల్ల స్థానిక నీటి ఉపరితలంపై మంచు గడ్డకట్టకుండా నివారించవచ్చు.
శీతాకాలంలో పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ ప్లాంట్ పనిచేస్తున్నప్పుడు, ప్రవాహ మార్గంలోకి తేలియాడే మంచు ప్రవేశించడం అనేది మరో ప్రమాదం. దీనివల్ల హైడ్రాలిక్ టర్బైన్‌లు మరియు ఇతర యాంత్రిక పరికరాలు దెబ్బతినవచ్చు. హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ నిర్మాణం ప్రారంభంలో, నమూనా పరీక్షలు నిర్వహించగా, ప్రవాహంలోకి తేలియాడే మంచు ప్రవేశించే ప్రమాదకర వేగం 1.05 మీ/సె అని లెక్కించారు. ప్రవాహ వేగాన్ని తగ్గించడానికి, హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ ప్రవేశ మరియు నిష్క్రమణ విభాగాలను తగినంత పెద్దవిగా రూపొందించి, ప్రవేశ మరియు నిష్క్రమణ ద్వారాల వద్ద వేర్వేరు ఎత్తులలో ప్రవాహ వేగం మరియు ఉష్ణోగ్రత పర్యవేక్షణ విభాగాలను ఏర్పాటు చేసింది. శీతాకాలపు పర్యవేక్షణ తర్వాత, పవర్ స్టేషన్ సిబ్బంది ప్రవాహ మార్గంలోకి తేలియాడే మంచు ప్రవేశించడాన్ని గమనించలేదు.

హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ తయారీ కాలం జనవరి 2016 నుండి ప్రారంభమవుతుంది. మొదటి యూనిట్ డిసెంబర్ 20, 2021న విద్యుత్ ఉత్పత్తి కోసం కార్యకలాపాలు ప్రారంభిస్తుంది మరియు చివరి యూనిట్ జూన్ 29, 2022న విద్యుత్ ఉత్పత్తి కోసం కార్యకలాపాలు ప్రారంభిస్తుంది. ఈ ప్రాజెక్ట్ యొక్క మొత్తం నిర్మాణ కాలం ఆరున్నర సంవత్సరాలు. చైనాలోని ఇదే రకమైన పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ ప్రాజెక్ట్‌లతో పోలిస్తే, ఇది తీవ్రమైన చలి ప్రాంతాలలో ఉన్నందున హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్ నిర్మాణ కాలం వెనుకబడలేదు. ఒక శీతాకాలపు చలి పరీక్షను ఎదుర్కొన్న తర్వాత, హువాంగ్‌గౌ పంప్డ్ స్టోరేజ్ పవర్ స్టేషన్‌లోని అన్ని హైడ్రాలిక్ నిర్మాణాలు, పరికరాలు మరియు సౌకర్యాలు సాధారణంగా పనిచేస్తున్నాయి. ముఖ్యంగా, ఎగువ రిజర్వాయర్ యొక్క కాంక్రీట్ ఫేస్ రాక్‌ఫిల్ డ్యామ్ వెనుక గరిష్ట లీకేజ్ కేవలం 4.23L/s మాత్రమే, మరియు ఈ లీకేజ్ సూచిక చైనాలోని ఇదే స్థాయి మట్టి రాతి డ్యామ్‌లలో అగ్రగామి స్థాయిలో ఉంది. యూనిట్ డిస్పాచ్‌తో ప్రారంభమై, వేగంగా స్పందించి, స్థిరంగా పనిచేస్తుంది. ఇది వేసవి, శీతాకాలం మరియు ముఖ్యమైన పండుగల సమయంలో గరిష్ట వినియోగాన్ని తట్టుకోవడానికి ఈశాన్య పవర్ గ్రిడ్ యొక్క పనులను చేపడుతుంది మరియు ఈశాన్య పవర్ గ్రిడ్ యొక్క సురక్షితమైన మరియు స్థిరమైన కార్యకలాపాలను నిర్ధారిస్తుంది.