Sinabi ng China Meteorological Administration na dahil sa kawalan ng katiyakan ng sistema ng klima na pinalala ng pag-init ng mundo, ang matinding mataas na temperatura at matinding pag-ulan ng Tsina ay nagiging mas madalas at lumalakas.
Mula noong Rebolusyong Pang-industriya, ang mga greenhouse gas na ginawa ng mga aktibidad ng tao ay nagtulak ng abnormal na pandaigdigang mataas na temperatura, pagtaas ng lebel ng dagat, at matinding lagay ng panahon tulad ng mga bagyo, baha, at tagtuyot na naganap sa iba't ibang rehiyon na may mas mataas na density at dalas.
Itinuro ng World Health Organization na ang pagtaas ng temperatura sa mundo at labis na pagkasunog ng fossil fuels ay naging isa sa pinakamalaking banta sa kalusugan ng tao. Hindi lamang ang banta ng heat stroke, heat stroke, at cardiovascular disease, ang pagbabago ng klima ay maaaring maging sanhi ng higit sa 50% ng mga kilalang pathogen ng tao na lumala.
Ang pagbabago ng klima ay isang malaking hamon na kinakaharap ng sangkatauhan sa kontemporaryong panahon. Bilang isang pangunahing greenhouse gas emitter, inanunsyo ng Tsina ang layuning "carbon peak at carbon neutrality" noong 2020, gumawa ng isang taimtim na pangako sa internasyonal na komunidad, ipinakita ang responsibilidad at pangako ng isang pangunahing bansa, at sinasalamin din ang kagyat na pangangailangan para sa bansa na isulong ang pagbabago at pag-upgrade ng istrukturang pang-ekonomiya at itaguyod ang maayos na pagkakaisa ng tao at kalikasan.
Mga hamon sa turbulence ng power system
Ang larangan ng enerhiya ay isang pinagmamasdan na larangan ng digmaan para sa pagpapatupad ng "dual carbon".
Para sa bawat 1 degree Celsius na pagtaas sa pandaigdigang average na temperatura, ang karbon ay nag-aambag ng higit sa 0.3 degrees Celsius. Upang higit pang maisulong ang rebolusyon ng enerhiya, kinakailangan na kontrolin ang pagkonsumo ng enerhiya ng fossil at pabilisin ang pagtatayo ng isang bagong sistema ng enerhiya. Noong 2022-2023, naglabas ang China ng higit sa 120 patakarang "dual carbon", lalo na ang pagbibigay-diin sa pangunahing suporta para sa pagpapaunlad at paggamit ng renewable energy.
Sa ilalim ng malakas na pagsulong ng mga patakaran, ang Tsina ay naging pinakamalaking bansa sa mundo sa paggamit ng bagong enerhiya at nababagong enerhiya. Ayon sa datos mula sa National Energy Administration, sa unang kalahati ng 2024, ang bagong naka-install na kapasidad ng bansa para sa renewable energy power generation ay 134 milyong kilowatts, accounting para sa 88% ng bagong naka-install na kapasidad; renewable energy power generation ay 1.56 trilyon kilowatt-hours, na humigit-kumulang 35% ng kabuuang power generation.
Mas maraming wind power at photovoltaic power ang isinasama sa power grid, na nagdadala ng mas malinis na berdeng kuryente sa produksyon at buhay ng mga tao, ngunit hinahamon din ang tradisyonal na mode ng operasyon ng power grid.
Ang tradisyonal na power grid power supply mode ay instant at planado. Kapag binuksan mo ang kuryente, nangangahulugan ito na may naunang nagkalkula ng iyong mga pangangailangan at nagbibigay ng kuryente para sa iyo sa parehong oras sa isang lugar. Ang power generation curve ng power plant at ang power transmission curve ng transmission channel ay pinaplano nang maaga ayon sa makasaysayang data. Kahit na biglang tumaas ang pangangailangan para sa kuryente, matutugunan ang pangangailangan sa oras sa pamamagitan ng pagsisimula ng mga backup na thermal power unit, upang makamit ang ligtas at matatag na operasyon ng power grid system.
Gayunpaman, sa pagpapakilala ng isang malaking bilang ng lakas ng hangin at kapangyarihan ng photovoltaic, kung kailan at gaano karaming kuryente ang maaaring mabuo ay lahat ay tinutukoy ng lagay ng panahon, na mahirap planuhin. Kapag ang mga kondisyon ng panahon ay maganda, ang mga bagong yunit ng enerhiya ay tumatakbo sa buong kapasidad at bumubuo ng isang malaking halaga ng berdeng kuryente, ngunit kung ang demand ay hindi tumaas, ang kuryenteng ito ay hindi maaaring konektado sa Internet; kapag malakas ang demand para sa kuryente, umuulan at maulap, hindi umiikot ang wind turbine, hindi umiinit ang mga photovoltaic panel, at nangyayari ang problema sa pagkawala ng kuryente.
Dati, ang pag-abandona sa hangin at liwanag sa Gansu, Xinjiang at iba pang mga bagong lalawigan ng enerhiya ay nauugnay sa pana-panahong kakulangan ng kuryente sa rehiyon at ang kawalan ng kakayahan ng power grid na masipsip ito sa tamang panahon. Ang hindi makontrol ng malinis na enerhiya ay nagdudulot ng mga hamon sa pagpapadala ng power grid at pinatataas ang mga panganib sa pagpapatakbo ng power system. Ngayon, kapag ang mga tao ay lubos na umaasa sa matatag na suplay ng kuryente para sa produksyon at buhay, anumang hindi pagkakatugma sa pagitan ng pagbuo ng kuryente at pagkonsumo ng kuryente ay magkakaroon ng malubhang epekto sa ekonomiya at panlipunan.
Mayroong tiyak na pagkakaiba sa pagitan ng naka-install na kapasidad ng bagong enerhiya at ng aktwal na pagbuo ng kuryente, at ang pangangailangan ng kuryente ng mga gumagamit at ang kapangyarihang nabuo ng mga power plant ay hindi makakamit ang "source follows load" at "dynamic na balanse". Ang "sariwang" kuryente ay dapat gamitin sa oras o nakaimbak, na isang kinakailangang kondisyon para sa matatag na operasyon ng isang maayos na grid ng kuryente. Upang makamit ang layuning ito, bilang karagdagan sa pagbuo ng tumpak na modelo ng hula sa malinis na enerhiya sa pamamagitan ng tumpak na pagsusuri ng data ng panahon at makasaysayang pagbuo ng kuryente, kinakailangan ding pataasin ang flexibility ng pagpapadala ng power system sa pamamagitan ng mga tool gaya ng mga energy storage system at virtual power plant. Binibigyang-diin ng bansa ang "pagpabilis ng pagpaplano at pagtatayo ng isang bagong sistema ng enerhiya", at ang pag-iimbak ng enerhiya ay isang kailangang-kailangan na teknolohiya.
"Green Bank" sa Bagong Sistema ng Enerhiya
Sa ilalim ng rebolusyon ng enerhiya, ang mahalagang papel na ginagampanan ng pumped storage power stations ay lalong naging prominente. Ang teknolohiyang ito, na ipinanganak noong huling bahagi ng ika-19 na siglo, ay orihinal na itinayo upang ayusin ang mga pana-panahong mapagkukunan ng tubig sa mga ilog upang makabuo ng kuryente. Mabilis itong umunlad at unti-unting nag-mature laban sa background ng pinabilis na industriyalisasyon at pagtatayo ng nuclear power plant.
Ang prinsipyo nito ay napaka-simple. Dalawang reservoir ang itinayo sa bundok at sa paanan ng bundok. Pagdating ng gabi o katapusan ng linggo, ang pangangailangan para sa kuryente ay bumababa, at ang mura at sobrang kuryente ay ginagamit upang pump ng tubig sa upstream reservoir; kapag ang konsumo ng kuryente ay nasa tuktok nito, ang tubig ay inilalabas upang makabuo ng kuryente, upang ang kuryente ay maiayos at maipamahagi sa oras at espasyo.
Bilang isang siglong lumang teknolohiya sa pag-iimbak ng enerhiya, ang pumped storage ay nabigyan ng bagong gawain sa proseso ng "dual carbon". Kapag ang power generation capacity ng photovoltaic at wind power ay malakas at ang pangangailangan ng kuryente ng user ay nabawasan, ang pumped storage ay maaaring mag-imbak ng labis na kuryente. Kapag tumaas ang demand para sa kuryente, ilalabas ang kuryente para tulungan ang power grid na makamit ang balanse ng supply at demand.
Ito ay nababaluktot at maaasahan, na may mabilis na pagsisimula at paghinto. Ito ay tumatagal ng mas mababa sa 4 na minuto mula sa simula hanggang sa full load power generation. Kung ang isang malaking aksidente ay nangyari sa grid ng kuryente, ang pumped storage ay maaaring magsimula nang mabilis at maibalik ang power supply sa power grid. Ito ay itinuturing na ang huling "tugma" upang sindihan ang madilim na grid ng kuryente.
Bilang isa sa mga pinaka-mature at malawakang ginagamit na teknolohiya sa pag-iimbak ng enerhiya, ang pumped storage ay kasalukuyang pinakamalaking "baterya" sa mundo, na nagkakahalaga ng higit sa 86% ng kapasidad na naka-install na imbakan ng enerhiya sa mundo. Kung ikukumpara sa bagong imbakan ng enerhiya tulad ng pag-iimbak ng enerhiya ng electrochemical at pag-iimbak ng enerhiya ng hydrogen, ang pumped storage ay may mga pakinabang ng matatag na teknolohiya, mababang gastos at malaking kapasidad.
Ang isang pumped storage power station ay may disenyong buhay ng serbisyo na 40 taon. Maaari itong gumana nang 5 hanggang 7 oras sa isang araw at patuloy na naglalabas. Gumagamit ito ng tubig bilang "gasolina", may mababang gastos sa pagpapatakbo at pagpapanatili, at hindi apektado ng mga pagbabago sa presyo ng mga hilaw na materyales tulad ng lithium, sodium at vanadium. Ang mga benepisyo nito sa ekonomiya at mga kakayahan sa serbisyo ay mahalaga sa pagbabawas ng halaga ng berdeng kuryente at pagbabawas ng carbon emissions ng power grid.
Noong Hulyo 2024, opisyal na inilabas sa Guangdong ang unang provincial na plano ng pagpapatupad ng aking bansa para sa pumped storage para lumahok sa power market. Ipagpapalit ng mga pumped storage power station ang lahat ng kuryente sa lugar sa isang bagong paraan ng "pag-quote ng dami at quotation", at "pag-pump ng tubig upang mag-imbak ng kuryente" at "paglalabas ng tubig upang makakuha ng kuryente" nang mahusay at nababaluktot sa merkado ng kuryente, na gumaganap ng isang bagong papel ng pag-iimbak at pag-access ng bagong enerhiya na "green electricity bank", at pagbubukas ng isang bagong landas upang makakuha ng mga benepisyong nakatuon sa merkado.
"Kami ay siyentipikong bubuo ng mga diskarte sa pagsipi, aktibong lalahok sa pangangalakal ng kuryente, pagbutihin ang komprehensibong kahusayan ng mga yunit, at magsusumikap na makakuha ng mga benepisyo sa insentibo mula sa mga singil sa kuryente at kuryente habang itinataguyod ang pagtaas sa proporsyon ng bagong konsumo ng enerhiya." Sinabi ni Wang Bei, deputy general manager ng Energy Storage Planning and Finance Department ng Southern Power Grid.
Ang mature na teknolohiya, malaking kapasidad, flexible na imbakan at access, pangmatagalang output, mababang gastos sa buong ikot ng buhay, at lalong pinahusay na mga mekanismong nakatuon sa merkado ay ginawa ang pumped storage na pinaka-ekonomiko at praktikal na "all-rounder" sa proseso ng rebolusyon ng enerhiya, na gumaganap ng mahalagang papel sa pagtataguyod ng epektibong paggamit ng renewable energy at pagtiyak sa kaligtasan at katatagan ng power system.
Mga kontrobersyal na malalaking proyekto
Laban sa background ng pambansang pagsasaayos ng istraktura ng enerhiya at mabilis na pag-unlad ng bagong enerhiya, ang mga pumped storage power station ay nag-udyok sa isang boom sa konstruksiyon. Sa unang kalahati ng 2024, ang pinagsama-samang naka-install na kapasidad ng pumped storage sa China ay umabot sa 54.39 milyong kilowatts, at ang rate ng paglago ng pamumuhunan ay tumaas ng 30.4 na porsyentong puntos sa parehong panahon noong nakaraang taon. Sa susunod na sampung taon, ang puwang ng pamumuhunan ng aking bansa para sa pumped storage ay malapit sa isang trilyong yuan.
Noong Agosto 2024, ang Komite Sentral ng CPC at ang Konseho ng Estado ay naglabas ng "Mga Opinyon sa Pagpapabilis ng Komprehensibong Green Transformation ng Economic and Social Development". Sa pamamagitan ng 2030, ang naka-install na kapasidad ng pumped storage power stations ay lalampas sa 120 milyong kilowatts.
Habang dumarating ang mga pagkakataon, nagdudulot din sila ng problema sa sobrang init na pamumuhunan. Ang pagtatayo ng mga pumped storage power station ay isang mahigpit at kumplikadong system engineering, na kinasasangkutan ng maraming link gaya ng mga regulasyon, paghahanda at pag-apruba. Sa paglago ng pamumuhunan, madalas na binabalewala ng ilang lokal na pamahalaan at mga may-ari ang likas na siyentipikong pagpili ng site at saturation ng kapasidad, at labis na hinahabol ang bilis at sukat ng pag-unlad ng proyekto, na nagdadala ng serye ng mga negatibong epekto.
Ang pagpili sa site ng pumped storage power station ay kailangang isaalang-alang ang mga geological na kondisyon, heograpikal na lokasyon (malapit sa load center, malapit sa energy base), ecological red line, head drop, land acquisition at immigration at iba pang mga salik. Ang hindi makatwirang pagpaplano at layout ay magiging sanhi ng pagtatayo ng mga istasyon ng kuryente na wala sa aktwal na pangangailangan ng power grid o hindi nagagamit. Hindi lamang ang gastos sa pagtatayo at gastos sa pagpapatakbo ay mahirap matunaw nang ilang sandali, ngunit magkakaroon pa ng mga problema tulad ng pagpasok sa ekolohikal na pulang linya sa panahon ng konstruksiyon; pagkatapos makumpleto, kung ang teknikal at mga antas ng operasyon at pagpapanatili ay hindi hanggang sa pamantayan, ito ay magdudulot ng mga panganib sa kaligtasan.
"Mayroon pa ring ilang mga kaso kung saan ang pagpili ng site ng ilang mga proyekto ay hindi makatwiran." Sinabi ni Lei Xingchun, deputy general manager ng departamento ng imprastraktura ng Southern Grid Energy Storage Company, "Ang esensya ng pumped-storage power station ay ang pagsilbihan ang mga pangangailangan ng power grid at tiyakin ang pag-access ng bagong enerhiya sa grid.
"Ang proyekto ay malaki ang sukat at nangangailangan ng maraming paunang puhunan. Ito ay higit na kinakailangan upang palakasin ang komunikasyon at koordinasyon sa mga likas na yaman, kapaligirang ekolohikal, kagubatan, damuhan, pangangalaga sa tubig at iba pang mga departamento, at upang magawa ang isang mahusay na trabaho sa pagkonekta sa pulang linya ng proteksyon sa ekolohiya at mga kaugnay na plano." Idinagdag ni Jiang Shuwen, pinuno ng departamento ng pagpaplano ng Southern Grid Energy Storage Company.
Ang pamumuhunan sa pagtatayo ng sampu-sampung bilyon o kahit sampu-sampung bilyon, ang lugar ng pagtatayo ng daan-daang ektarya ng mga reservoir, at ang panahon ng pagtatayo ng 5 hanggang 7 taon ay ang mga dahilan din kung bakit maraming tao ang pumupuna sa pumped storage dahil sa hindi pagiging "ekonomiko at environment friendly" kumpara sa iba pang imbakan ng enerhiya.
Ngunit sa katunayan, kumpara sa limitadong mga oras ng paglabas at 10-taong buhay ng pagpapatakbo ng imbakan ng enerhiya ng kemikal, ang aktwal na buhay ng serbisyo ng mga pumped-storage na istasyon ng kuryente ay maaaring umabot ng 50 taon o mas matagal pa. Sa malaking kapasidad na pag-iimbak ng enerhiya, walang limitasyong dalas ng pumping, at mas mababang gastos kada kilowatt-hour, ang kahusayan sa ekonomiya nito ay mas mataas pa rin kaysa sa iba pang imbakan ng enerhiya.
Si Zheng Jing, isang senior engineer sa China Institute of Water Resources and Hydropower Planning and Design, ay gumawa ng isang pag-aaral: "Ang pagsusuri ng economic efficiency ng proyekto ay nagpapakita na ang levelized na gastos sa bawat kilowatt-hour ng pumped-storage power stations ay 0.207 yuan/kWh. Ang levelized na gastos sa bawat kilowatt-hour ng electrochemical energy storage ay 0.56h7, na kung saan ay 0.563 yuan ng imbakan ng enerhiya ng electrochemical. mga istasyon ng kuryente.”
"Mabilis na lumaki ang imbakan ng enerhiya ng electrochemical sa mga nakalipas na taon, ngunit may iba't ibang mga nakatagong panganib. Kinakailangang patuloy na pahabain ang ikot ng buhay, bawasan ang halaga ng yunit, at dagdagan ang sukat ng istasyon ng kuryente at i-configure ang function ng pagsasaayos ng phase mula sa pananaw ng pagtiyak ng kaligtasan, upang maihambing ito sa mga pumped-storage na power station." Itinuro ni Zheng Jing.
Magtayo ng power station, pagandahin ang lupa
Ayon sa data mula sa Southern Power Grid Energy Storage, sa unang kalahati ng 2024, ang pinagsama-samang power generation ng pumped-storage power stations sa southern region ay halos 6 billion kWh, katumbas ng electricity demand ng 5.5 million residential users sa loob ng kalahating taon, isang pagtaas ng 1.3% year-on-year; ang bilang ng mga unit power generation startup ay lumampas sa 20,000 beses, isang pagtaas ng 20.9% year-on-year. Sa karaniwan, ang bawat unit ng bawat power station ay bumubuo ng peak power nang higit sa 3 beses sa isang araw, na gumagawa ng isang mahalagang kontribusyon sa matatag na access ng malinis na enerhiya sa power grid.
Sa batayan ng pagtulong sa power grid na pahusayin ang kanyang peak-shaving energy storage capacity at magbigay ng malinis na kuryente para sa panlipunan at pang-ekonomiyang pag-unlad, ang Southern Power Grid Energy Storage ay nakatuon sa pagtatayo ng magagandang istasyon ng kuryente at pagbibigay ng "berde, bukas at ibinabahagi" na mga produktong ekolohikal at kapaligiran para sa mga lokal na tao.
Tuwing tagsibol, ang mga bundok ay puno ng mga cherry blossom. Ang mga siklista at mga hiker ay pumunta sa Shenzhen Yantian District para mag-check in. Sinasalamin ang lawa at mga bundok, naglalakad sa dagat ng mga cherry blossom, na parang nasa isang paraiso. Ito ang itaas na reservoir ng Shenzhen Pumped Storage Power Station, ang unang pumped-storage power station na itinayo sa sentro ng lungsod sa bansa, at ang "mountain and sea park" sa bibig ng mga turista.
Ang Shenzhen Pumped Storage Power Station ay nagsama ng mga berdeng ekolohikal na konsepto sa simula ng pagpaplano nito. Ang mga pasilidad at kagamitan sa pangangalaga sa kapaligiran at pag-iingat ng tubig ay idinisenyo, itinayo at isinagawa nang sabay-sabay sa proyekto. Ang proyekto ay nanalo ng mga parangal tulad ng "National Quality Project" at "National Soil and Water Conservation Demonstration Project". Matapos maisagawa ang power station, in-upgrade ng China Southern Power Grid Energy Storage ang "de-industrialization" na landscape ng upper reservoir area na may pamantayan ng ecological park, at nakipagtulungan sa Yantian District Government na magtanim ng mga cherry blossom sa paligid ng upper reservoir, na lumikha ng "mountain, sea and flower city" Yantian business card.
Ang pagbibigay-diin sa proteksyon sa ekolohiya ay hindi isang espesyal na kaso ng Shenzhen Pumped Storage Power Station. Ang China Southern Power Grid Energy Storage ay bumuo ng mahigpit na berdeng sistema ng pamamahala ng konstruksiyon at mga pamantayan sa pagsusuri sa buong proseso ng pagtatayo ng proyekto; pinagsasama ng bawat proyekto ang nakapalibot na likas na kapaligiran, mga katangiang pangkultura at mga kaugnay na plano ng lokal na pamahalaan, at nagtatakda ng mga espesyal na gastos para sa pagpapanumbalik ng kapaligirang ekolohikal at pagpapabuti sa badyet sa pangangalaga sa kapaligiran upang matiyak ang maayos na pagsasama-sama ng pang-industriyang tanawin ng proyekto at ng nakapalibot na kapaligirang ekolohikal.
"Ang mga pumped-storage power station ay may medyo mataas na mga kinakailangan para sa pagpili ng site. Sa batayan ng pag-iwas sa ekolohikal na mga pulang linya, kung may mga bihirang protektadong halaman o sinaunang puno sa lugar ng konstruksiyon, kinakailangan na makipag-ugnayan nang maaga sa departamento ng kagubatan at gumawa ng mga hakbang na proteksiyon sa ilalim ng patnubay ng departamento ng kagubatan upang isagawa ang proteksyon sa lugar o proteksyon sa paglipat." sabi ni Jiang Shuwen.
Sa bawat pumped-storage power station ng Southern Power Grid Energy Storage, makakakita ka ng malaking electronic display screen, na nagpa-publish ng real-time na data gaya ng content ng negatibong ion, kalidad ng hangin, ultraviolet rays, temperatura, halumigmig, atbp. sa kapaligiran. "Ito ang hiniling namin na subaybayan ang aming sarili, upang malinaw na makita ng mga stakeholder ang kalidad ng kapaligiran ng istasyon ng kuryente." Sinabi ni Jiang Shuwen, "Pagkatapos ng pagtatayo ng Yangjiang at Meizhou pumped-storage power stations, ang mga egrets, na kilala bilang 'environmental monitoring birds', ay dumating sa mga grupo, na siyang pinaka-intuitive na pagkilala sa kalidad ng ekolohikal na kapaligiran tulad ng kalidad ng hangin at reservoir na tubig sa lugar ng power station."
Mula nang itayo ang kauna-unahang malakihang pumped-storage power station sa China sa Guangzhou noong 1993, ang Southern Power Grid Energy Storage ay nakaipon ng mature na karanasan sa kung paano ipatupad ang mga berdeng proyekto sa buong ikot ng buhay. Noong 2023, inilunsad ng kumpanya ang "Green Construction Management Methods and Evaluation Indicators for Pumped Storage Power Stations", na nilinaw ang mga responsibilidad at pamantayan sa pagsusuri ng green construction ng lahat ng kalahok na unit sa proyekto sa panahon ng proseso ng konstruksiyon. Mayroon itong mga praktikal na layunin at mga pamamaraan ng pagpapatupad, na may malaking kahalagahan para sa paggabay sa industriya na ipatupad ang proteksyon sa ekolohiya.
Ang mga pumped storage power station ay itinayo mula sa simula, at maraming mga teknolohiya at pamamahala ang walang sinusunod na mga precedent. Umaasa ito sa mga pinuno ng industriya gaya ng Southern Power Grid Energy Storage upang himukin ang upstream at downstream na mga industriyal na chain upang patuloy na mag-innovate, mag-explore, at mag-verify, at magsulong ng industriyal na pag-upgrade nang hakbang-hakbang. Ang proteksyon sa ekolohiya ay isa ring kailangang-kailangan na bahagi ng napapanatiling pag-unlad ng industriya ng pumped storage. Ito ay hindi lamang kumakatawan sa responsibilidad ng kumpanya, ngunit din ay nagha-highlight sa "berde" na halaga at gintong nilalaman ng proyektong ito sa pag-iimbak ng berdeng enerhiya.
Ang carbon neutrality clock ay tumutunog, at ang pagbuo ng renewable energy ay patuloy na nakakamit ng mga bagong tagumpay. Ang papel ng mga pumped storage power station bilang "regulators", "power banks" at "stabilizers" sa load balance ng power grid ay lalong nagiging prominente.
Oras ng post: Peb-05-2025
