Ang pumped storage ang pinakamalawak na ginagamit at pinakamaunlad na teknolohiya sa malawakang pag-iimbak ng enerhiya, at ang naka-install na kapasidad ng mga planta ng kuryente ay maaaring umabot sa gigawatts. Sa kasalukuyan, ang pinaka-maunlad at pinakamalaking naka-install na imbakan ng enerhiya sa mundo ay ang pumped hydro.
Ang teknolohiyang pumped storage ay mature at matatag, na may mataas na komprehensibong benepisyo, at kadalasang ginagamit para sa peak regulation at backup. Ang pumped storage ang pinakamalawak na ginagamit at mature na teknolohiya sa malawakang pag-iimbak ng enerhiya, at ang naka-install na kapasidad ng mga power station ay maaaring umabot sa gigawatts.
Ayon sa hindi kumpletong estadistika ng Energy Storage Professional Committee ng China Energy Research Association, ang pumped hydro ang kasalukuyang pinakamatanda at pinakamalaking naka-install na imbakan ng enerhiya sa mundo. Noong 2019, ang kapasidad ng pag-iimbak ng enerhiya sa mundo ay umabot sa 180 milyong kilowatts, at ang naka-install na kapasidad ng pumped storage energy ay lumampas sa 170 milyong kilowatts, na bumubuo sa 94% ng kabuuang imbakan ng enerhiya sa mundo.
Ang mga pumped-storage power station ay gumagamit ng kuryenteng nalilikha sa panahon ng mababang load ng sistema ng kuryente upang magbomba ng tubig papunta sa mataas na lugar para sa imbakan, at maglabas ng tubig upang makabuo ng kuryente sa mga panahon ng peak load. Kapag mababa ang load, ang pumped storage power station ang gumagamit; kapag ang load ay peak, ito ang power plant.
Ang pumped storage unit ay may dalawang pangunahing tungkulin: pagbomba ng tubig at pagbuo ng kuryente. Ang unit ay gumagana bilang isang water turbine kapag ang load ng power system ay nasa pinakamataas na antas nito. Ang butas ng guide vane ng water turbine ay inaayos sa pamamagitan ng governor system, at ang potensyal na enerhiya ng tubig ay kino-convert sa mechanical energy ng pag-ikot ng unit, at pagkatapos ang mechanical energy ay kino-convert sa electrical energy sa pamamagitan ng generator;
Kapag mababa ang karga ng sistema ng kuryente, ang bomba ng tubig ay ginagamit upang magbomba ng tubig mula sa ibabang reservoir patungo sa itaas na reservoir. Sa pamamagitan ng awtomatikong pagsasaayos ng governor system, ang pagbubukas ng guide vane ay awtomatikong inaayos ayon sa pump lift, at ang enerhiyang elektrikal ay kino-convert sa enerhiyang potensyal ng tubig at iniimbak.
Ang mga pumped storage power station ay pangunahing responsable para sa peak regulation, frequency regulation, emergency backup at black start ng power system, na maaaring mapabuti at mabalanse ang load ng power system, mapabuti ang kalidad ng power supply at mga benepisyong pang-ekonomiya ng power system, at sila ang gulugod upang matiyak ang ligtas, matipid, at matatag na operasyon ng power grid. Ang mga pumped-storage power plant ay kilala bilang "mga stabilizer", "mga regulator" at "mga balancer" sa ligtas na operasyon ng mga power grid.
Ang trend ng pag-unlad ng mga pumped storage power station sa mundo ay mataas na head, malaking kapasidad, at mataas na bilis. Ang mataas na head ay nangangahulugan na ang yunit ay umuunlad sa mas mataas na head, ang malaking kapasidad ay nangangahulugan na ang kapasidad ng isang yunit ay patuloy na tumataas, at ang mataas na bilis ay nangangahulugan na ang yunit ay gumagamit ng mas mataas na tiyak na bilis.
Istruktura at mga katangian ng istasyon ng kuryente
Ang mga pangunahing gusali ng pumped storage power station sa pangkalahatan ay kinabibilangan ng: itaas na imbakan ng tubig, ibabang imbakan ng tubig, sistema ng paghahatid ng tubig, pagawaan at iba pang mga espesyal na gusali. Kung ikukumpara sa mga kumbensyonal na istasyon ng hydropower, ang mga istrukturang haydroliko ng mga pumped storage power station ay may mga sumusunod na pangunahing katangian:
May mga imbakan ng tubig sa itaas at ibaba. Kung ikukumpara sa mga kumbensyonal na istasyon ng hydropower na may parehong naka-install na kapasidad, ang kapasidad ng imbakan ng tubig ng mga pumped-storage power station ay karaniwang medyo maliit.
Ang antas ng tubig sa imbakan ng tubig ay lubhang nagbabago at madalas na tumataas at bumababa. Upang maisagawa ang gawain ng peak shaving at valley filling sa power grid, ang pang-araw-araw na pagkakaiba-iba ng antas ng tubig sa imbakan ng tubig ng pumped storage power station ay karaniwang medyo malaki, karaniwang lumalagpas sa 10-20 metro, at ang ilang mga power station ay umaabot sa 30-40 metro, at ang bilis ng pagbabago ng antas ng tubig sa imbakan ng tubig ay medyo mabilis, karaniwang umaabot sa 5 ~8m/h, at maging 8 ~ 10m/h.
Mataas ang mga kinakailangan sa pag-iwas sa pagtagas ng tubig sa reservoir. Kung ang purong pumped storage power station ay magdudulot ng malaking pagkawala ng tubig dahil sa pagtagas ng itaas na reservoir, mababawasan ang pagbuo ng kuryente ng power station. Kasabay nito, upang maiwasan ang paglala ng mga kondisyon ng hydrogeological ng pagtagas ng tubig sa lugar ng proyekto, na magreresulta sa pinsala sa pagtagas at konsentradong pagtagas, mas mataas din ang mga kinakailangan sa pag-iwas sa pagtagas ng tubig sa reservoir.
Mataas ang pataas ng tubig. Ang pataas ng pumped storage power station sa pangkalahatan ay mataas, karamihan ay 200-800 metro. Ang Jixi pumped-storage power station na may kabuuang naka-install na kapasidad na 1.8 milyong kilowatts ang unang proyekto ng 650-meter head section ng aking bansa, at ang Dunhua pumped-storage power station na may kabuuang naka-install na kapasidad na 1.4 milyong kilowatts ang unang proyekto ng 700-meter head section ng aking bansa. Sa patuloy na pag-unlad ng teknolohiya ng pumped storage, tataas ang bilang ng mga high-head, large-capacity power station sa aking bansa.
Ang yunit ay naka-install sa mababang elevation. Upang malampasan ang impluwensya ng buoyancy at seepage sa powerhouse, ang mga malalaking pumped-storage power station na itinayo sa loob at labas ng bansa nitong mga nakaraang taon ay kadalasang gumagamit ng anyo ng mga underground powerhouse.
Ang pinakamaagang pumped-storage power station sa mundo ay ang Netra pumped-storage power station sa Zurich, Switzerland, na itinayo noong 1882. Ang pagtatayo ng mga pumped storage power station sa Tsina ay nagsimula nang medyo huli. Ang unang oblique flow reversible unit ay inilagay sa Gangnan Reservoir noong 1968. Kalaunan, kasabay ng mabilis na pag-unlad ng industriya ng enerhiya sa loob ng bansa, ang naka-install na kapasidad ng nuclear power at thermal power ay mabilis na tumaas, na nangailangan sa power system na lagyan ng kaukulang pumped storage units.
Mula noong dekada 1980, masigasig na itinayo ng Tsina ang malalaking pumped-storage power stations. Sa mga nakaraang taon, kasabay ng mabilis na pag-unlad ng ekonomiya at industriya ng kuryente ng aking bansa, nakamit ng aking bansa ang mabungang mga tagumpay sa agham at teknolohiya sa awtonomiya ng kagamitan ng malalaking pumped storage units.
Sa pagtatapos ng 2020, ang naka-install na kapasidad ng pumped storage power generation ng ating bansa ay 31.49 milyong kilowatts, isang pagtaas ng 4.0% kumpara sa nakaraang taon. Noong 2020, ang pambansang kapasidad ng pumped-storage power generation ay 33.5 bilyong kWh, isang pagtaas ng 5.0% kumpara sa nakaraang taon; ang bagong idinagdag na kapasidad ng pumped-storage power generation ng bansa ay 1.2 milyong kWh. Ang mga pumped-storage power station ng ating bansa, kapwa nasa produksyon at nasa ilalim ng konstruksyon, ay nangunguna sa buong mundo.
Ang State Grid Corporation ng Tsina ay palaging nagbibigay ng malaking kahalagahan sa pagpapaunlad ng pumped storage. Sa kasalukuyan, ang State Grid ay mayroong 22 pumped-storage power station na gumagana at 30 pumped-storage power station na ginagawa pa lamang.
Noong 2016, nagsimula ang pagtatayo ng limang pumped-storage power station sa Zhen'an, Shaanxi, Jurong, Jiangsu, Qingyuan, Liaoning, Xiamen, Fujian, at Fukang, Xinjiang;
Noong 2017, nagsimula ang pagtatayo ng anim na pumped-storage power station sa Yi County ng Hebei, Zhirui ng Inner Mongolia, Ninghai ng Zhejiang, Jinyun ng Zhejiang, Luoning ng Henan at Pingjiang ng Hunan;
Noong 2019, nagsimula ang pagtatayo ng limang pumped-storage power station sa Funing sa Hebei, Jiaohe sa Jilin, Qujiang sa Zhejiang, Weifang sa Shandong, at Hami sa Xinjiang;
Sa 2020, apat na pumped-storage power station sa Shanxi Yuanqu, Shanxi Hunyuan, Zhejiang Pan'an, at Shandong Tai'an Phase II ang magsisimulang magtayo.
Ang unang pumped storage power station sa aking bansa na may ganap na autonomous unit equipment. Noong Oktubre 2011, matagumpay na natapos ang power station, na nagpapahiwatig na matagumpay na napagtibay ng aking bansa ang pangunahing teknolohiya ng pagbuo ng pumped storage unit equipment.
Noong Abril 2013, opisyal na ipinatupad ang operasyon ng Fujian Xianyou Pumped Storage Power Station para sa pagbuo ng kuryente; noong Abril 2016, matagumpay na naikonekta sa grid ang Zhejiang Xianju Pumped Storage Power Station na may kapasidad na 375,000 kilowatts. Ang autonomous equipment ng malalaking pumped storage units sa aking bansa ay naging popular at patuloy na ginagamit.
Ang unang 700-metrong head pumped-storage power station sa aking bansa. Ang kabuuang naka-install na kapasidad ay 1.4 milyong kilowatts. Noong Hunyo 4, 2021, pinatakbo ang Unit 1 upang makabuo ng kuryente.
Ang pumped-storage power station na may pinakamalaking naka-install na kapasidad sa mundo ay kasalukuyang ginagawa. Ang kabuuang naka-install na kapasidad ay 3.6 milyong kilowatts.
Ang pumped storage ay may mga katangiang basic, comprehensive, at public. Maaari itong lumahok sa mga serbisyo ng regulasyon ng bagong pinagmumulan, network, load, at storage links ng power system, at mas makabuluhan ang mga komprehensibong benepisyo. Taglay nito ang ligtas na power supply stabilizer ng power system, malinis at low-carbon balancer, at mataas na kahusayan. Mahalagang tungkulin ng tumatakbong regulator.
Ang una ay ang epektibong pagtugon sa kakulangan ng maaasahang reserbang kapasidad ng sistema ng kuryente sa ilalim ng pagpasok ng mataas na proporsyon ng bagong enerhiya. Gamit ang bentahe ng dobleng kapasidad ng regulasyon ng peak, mapapabuti natin ang kapasidad ng regulasyon ng peak ng sistema ng kuryente na may malaking kapasidad, at maibsan ang problema sa suplay ng peak load na dulot ng kawalang-tatag ng bagong enerhiya at ang peak load na dulot ng trough. Ang mga kahirapan sa pagkonsumo na dulot ng malawakang pag-unlad ng bagong enerhiya sa panahong iyon ay maaaring mas mahusay na magsulong ng pagkonsumo ng bagong enerhiya.
Ang pangalawa ay ang epektibong pagharap sa hindi pagkakatugma sa pagitan ng mga katangian ng output ng bagong enerhiya at ng demand ng load, sa pamamagitan ng pag-asa sa kakayahang umangkop sa mabilis na pagtugon, upang mas mahusay na umangkop sa pagiging random at pabagu-bago ng bagong enerhiya, at upang matugunan ang demand ng kakayahang umangkop sa pagsasaayos na dulot ng bagong enerhiya "depende sa panahon".
Ang pangatlo ay ang epektibong pagharap sa hindi sapat na moment of inertia ng high-proportion na bagong sistema ng kuryente. Dahil sa bentahe ng mataas na moment of inertia ng synchronous generator, mabisa nitong mapapahusay ang kakayahan ng sistema na labanan ang kaguluhan at mapanatili ang katatagan ng frequency ng sistema.
Ang pang-apat ay ang epektibong pagharap sa potensyal na epekto sa kaligtasan ng anyo ng "double-high" sa bagong sistema ng kuryente, gamitin ang emergency backup function, at tumugon sa mga biglaang pangangailangan sa pagsasaayos anumang oras gamit ang mabilis na start-stop at mabilis na power ramping capabilities. Kasabay nito, bilang isang interruptible load, ligtas nitong maaalis ang rated load ng pumping unit na may millisecond response, at mapapabuti ang ligtas at matatag na operasyon ng sistema.
Ang panglima ay ang epektibong pagharap sa mataas na gastos sa pagsasaayos na dulot ng malawakang koneksyon ng bagong grid ng enerhiya. Sa pamamagitan ng makatwirang mga pamamaraan ng operasyon, kasama ang thermal power, mababawasan ang carbon at mapataas ang kahusayan, mabawasan ang pag-abandona sa hangin at liwanag, mapapahusay ang alokasyon ng kapasidad, at mapabuti ang pangkalahatang ekonomiya at malinis na operasyon ng buong sistema.
Palakasin ang pag-optimize at integrasyon ng mga mapagkukunan ng imprastraktura, i-coordinate ang kaligtasan, kalidad, at pamamahala ng progreso ng 30 proyektong itinatayo, masigasig na isulong ang mekanisadong konstruksyon, matalinong kontrol, at istandardisadong konstruksyon, i-optimize ang panahon ng konstruksyon, at tiyakin na ang kapasidad ng pumped storage ay lalampas sa 20 milyon sa panahon ng "Ika-14 na Limang Taong Plano". kilowatts, at ang operating installed capacity ay lalampas sa 70 milyong kilowatts pagsapit ng 2030.
Ang pangalawa ay ang pagsusumikap sa lean management. Pagpapalakas ng gabay sa pagpaplano, na nakasentro sa layuning "dual carbon" at pagpapatupad ng estratehiya ng kumpanya, mataas na kalidad na paghahanda ng plano sa pagpapaunlad ng "ika-14 na Limang Taon" para sa pumped storage. Siyentipikong i-optimize ang mga paunang pamamaraan ng trabaho ng proyekto, at isulong ang pag-aaral at pag-apruba ng posibilidad ng proyekto sa maayos na paraan. Nakatuon sa kaligtasan, kalidad, panahon ng konstruksyon, at gastos, masigasig na itinataguyod ang matalinong pamamahala at kontrol, mekanisadong konstruksyon at berdeng konstruksyon ng konstruksyon sa inhinyeriya upang matiyak na ang mga proyektong ginagawa ay makakamit ang mga benepisyo sa lalong madaling panahon.
Palalimin ang pamamahala ng life cycle ng mga kagamitan, palalimin ang pananaliksik sa serbisyo ng mga yunit sa power grid, i-optimize ang estratehiya sa operasyon ng mga yunit, at ganap na paglingkuran ang ligtas at matatag na operasyon ng power grid. Palalimin ang multi-dimensional lean management, pabilisin ang pagbuo ng isang modernong smart supply chain, pahusayin ang sistema ng pamamahala ng materyal, siyentipikong maglaan ng kapital, mga mapagkukunan, teknolohiya, datos at iba pang mga salik sa produksyon, masigasig na mapabuti ang kalidad at kahusayan, at komprehensibong mapabuti ang kahusayan sa pamamahala at kahusayan sa pagpapatakbo.
Ang ikatlo ay ang paghahanap ng mga pambihirang tagumpay sa inobasyong teknolohikal. Malalimang pagpapatupad ng "New Leap Forward Action Plan" para sa inobasyong siyentipiko at teknolohikal, pagpapataas ng pamumuhunan sa pananaliksik na siyentipiko, at pagpapabuti ng kakayahan ng malayang inobasyong. Pagpapalakas ng aplikasyon ng teknolohiya ng variable speed unit, pagpapalakas ng pananaliksik at pagpapaunlad ng teknolohiya ng 400-megawatt large-capacity units, pagpapabilis ng pagtatayo ng mga pump-turbine model laboratories at simulation laboratories, at paggawa ng lahat ng pagsisikap upang bumuo ng isang malayang plataporma ng inobasyong siyentipiko at teknolohikal.
I-optimize ang scientific research layout at ang alokasyon ng mga mapagkukunan, palakasin ang pananaliksik sa pangunahing teknolohiya ng pumped storage, at sikaping malampasan ang teknikal na problema ng "stuck neck". Palalimin ang pananaliksik sa paggamit ng mga bagong teknolohiya tulad ng "Big Cloud IoT Smart Chain", komprehensibong ipatupad ang pagtatayo ng mga digital intelligent power station, at pabilisin ang digital transformation ng mga negosyo.
Oras ng pag-post: Mar-07-2022
