Pompalı depolama, büyük ölçekli enerji depolamada en yaygın kullanılan ve olgun teknolojidir ve elektrik santrallerinin kurulu kapasitesi gigavatlara ulaşabilir. Şu anda, dünyadaki en olgun ve en büyük kurulu enerji depolaması pompalı hidrodur.
Pompalı depolama teknolojisi olgun ve istikrarlıdır, kapsamlı faydaları yüksektir ve genellikle tepe düzenleme ve yedekleme için kullanılır. Pompalı depolama, büyük ölçekli enerji depolamada en yaygın kullanılan ve olgun teknolojidir ve enerji santrallerinin kurulu kapasitesi gigavatlara ulaşabilir.
Çin Enerji Araştırma Derneği Enerji Depolama Profesyonel Komitesi'nin eksik istatistiklerine göre, pompalı hidro şu anda dünyadaki en olgun ve en büyük kurulu enerji depolamasıdır. 2019 itibarıyla, dünyanın operasyonel enerji depolama kapasitesi 180 milyon kilovata ulaştı ve pompalı depolama enerjisinin kurulu kapasitesi 170 milyon kilovatı aşarak dünyanın toplam enerji depolamasının %94'ünü oluşturdu.
Pompalı depolamalı elektrik santralleri, elektrik sisteminin düşük yük periyodunda üretilen elektriği, depolama için yüksek bir yere su pompalamak ve pik yük periyotlarında elektrik üretmek için suyu serbest bırakmak için kullanır. Yük düşük olduğunda, pompalı depolamalı elektrik santrali kullanıcıdır; yük pik olduğunda, elektrik santralidir.
Pompalı depolama ünitesinin iki temel işlevi vardır: su pompalamak ve elektrik üretmek. Ünite, güç sisteminin yükü en yüksek seviyedeyken bir su türbini olarak çalışır. Su türbininin kılavuz kanatçığının açıklığı, regülatör sistemi aracılığıyla ayarlanır ve suyun potansiyel enerjisi, ünitenin dönüşünün mekanik enerjisine dönüştürülür ve ardından mekanik enerji, jeneratör aracılığıyla elektrik enerjisine dönüştürülür;
Güç sisteminin yükü düşük olduğunda, su pompası alt rezervuardan üst rezervuara su pompalamak için kullanılır. Regülatör sisteminin otomatik ayarlanması sayesinde, kılavuz kanat açıklığı pompa kaldırma kuvvetine göre otomatik olarak ayarlanır ve elektrik enerjisi su potansiyel enerjisine dönüştürülür ve depolanır.
Pompalı depolamalı santraller esas olarak güç sisteminin tepe düzenlemesi, frekans düzenlemesi, acil durum yedeklemesi ve kara başlatma işlemlerinden sorumludur, bu da güç sisteminin yükünü iyileştirebilir ve dengeleyebilir, güç tedarik kalitesini ve güç sisteminin ekonomik faydalarını iyileştirebilir ve güç şebekesinin güvenli, ekonomik ve istikrarlı çalışmasını sağlamak için omurgadır. Pompalı depolamalı santraller, güç şebekelerinin güvenli çalışmasında “stabilizatörler”, “düzenleyiciler” ve “dengeleyiciler” olarak bilinir.
Dünya pompalı depolamalı güç istasyonlarının geliştirme eğilimi yüksek basınç, büyük kapasite ve yüksek hızdır. Yüksek basınç, ünitenin daha yüksek bir basınç değerine ulaştığı anlamına gelir, büyük kapasite, tek bir ünitenin kapasitesinin sürekli arttığı anlamına gelir ve yüksek hız, ünitenin daha yüksek bir özgül hıza ulaştığı anlamına gelir.
Santral yapısı ve özellikleri
Pompalı depolamalı santralin ana binaları genellikle şunları içerir: üst rezervuar, alt rezervuar, su dağıtım sistemi, atölye ve diğer özel binalar. Geleneksel hidroelektrik santralleriyle karşılaştırıldığında, pompalı depolamalı santrallerin hidrolik yapıları aşağıdaki ana özelliklere sahiptir:
Üst ve alt rezervuarlar vardır. Aynı kurulu güce sahip geleneksel hidroelektrik santralleriyle karşılaştırıldığında, pompalı depolamalı santrallerin rezervuar kapasitesi genellikle nispeten küçüktür.
Rezervuarın su seviyesi büyük ölçüde dalgalanır ve sıklıkla yükselir ve düşer. Elektrik şebekesinde tepe tıraşlama ve vadi doldurma görevini üstlenmek için, pompalı depolamalı elektrik santralinin rezervuar su seviyesinin günlük değişimi genellikle nispeten büyüktür, genellikle 10-20 metreyi aşar ve bazı elektrik santralleri 30-40 metreye ulaşır ve rezervuar su seviyesinin değişim hızı nispeten hızlıdır, genellikle 5 ~ 8m/sa ve hatta 8 ~ 10m/sa'ya ulaşır.
Rezervuar sızıntı önleme gereksinimleri yüksektir. Saf pompalı depolamalı santral, üst rezervuarın sızıntısı nedeniyle büyük miktarda su kaybına neden olursa, santralin güç üretimi azalacaktır. Aynı zamanda, su sızıntısının proje alanındaki hidrojeolojik koşulları kötüleştirmesini ve sızıntı hasarına ve yoğun sızıntıya neden olmasını önlemek için, rezervuar sızıntı önleme konusunda da daha yüksek gereksinimler konulmuştur.
Su kafası yüksektir. Pompalı depolamalı santralin kafası genellikle yüksektir, çoğunlukla 200-800 metredir. Toplam kurulu gücü 1,8 milyon kilovat olan Jixi pompalı depolamalı santral, ülkemin ilk 650 metrelik kafa bölümü projesidir ve toplam kurulu gücü 1,4 milyon kilovat olan Dunhua pompalı depolamalı santral, ülkemin ilk 700 metrelik kafa bölümü projesidir. Pompalı depolama teknolojisinin sürekli gelişmesiyle ülkemdeki yüksek kafalı, büyük kapasiteli santrallerin sayısı artacaktır.
Ünite alçak bir kotta kurulmuştur. Santral üzerindeki kaldırma kuvveti ve sızıntının etkisini aşmak için, son yıllarda yurtiçinde ve yurtdışında inşa edilen büyük ölçekli pompalı depolama santralleri çoğunlukla yeraltı santralleri şeklini benimser.
Dünyanın en eski pompalı depolamalı elektrik santrali, 1882'de İsviçre, Zürih'te inşa edilen Netra pompalı depolamalı elektrik santralidir. Çin'de pompalı depolamalı elektrik santrallerinin inşası nispeten geç başlamıştır. İlk eğik akışlı tersinir ünite 1968'de Gangnan Rezervuarı'na kurulmuştur. Daha sonra, yerel enerji endüstrisinin hızla gelişmesiyle, nükleer güç ve termik güç kurulu kapasitesi hızla artmış ve elektrik sisteminin buna karşılık gelen pompalı depolamalı ünitelerle donatılması gerekmiştir.
1980'lerden bu yana Çin, büyük ölçekli pompalı depolama santrallerini güçlü bir şekilde inşa etmeye başladı. Son yıllarda, ülkemin ekonomisinin ve enerji endüstrisinin hızla gelişmesiyle birlikte, ülkem büyük ölçekli pompalı depolama ünitelerinin ekipman özerkliğinde verimli bilimsel ve teknolojik başarılar elde etti.
2020 yılı sonu itibarıyla, ülkemin pompalı depolamalı elektrik üretim kurulu gücü, bir önceki yıla göre %4,0 artışla 31,49 milyon kilovat oldu. 2020 yılında, ulusal pompalı depolamalı elektrik üretim kapasitesi, bir önceki yıla göre %5,0 artışla 33,5 milyar kWh oldu; ülkenin yeni eklenen pompalı depolamalı elektrik üretim kapasitesi 1,2 milyon kWh oldu. Ülkemizin hem üretimde hem de inşa halindeki pompalı depolamalı elektrik santralleri dünyada ilk sırada yer almaktadır.
Çin Devlet Şebekesi Şirketi, pompalı depolamanın geliştirilmesine her zaman büyük önem vermiştir. Şu anda Devlet Şebekesi'nin faaliyette 22 pompalı depolama santrali ve inşa halinde 30 pompalı depolama santrali bulunmaktadır.
2016 yılında Zhen'an, Shaanxi, Jurong, Jiangsu, Qingyuan, Liaoning, Xiamen, Fujian ve Fukang, Sincan'da beş pompalı depolamalı elektrik santralinin inşaatı başladı;
2017 yılında, Hebei'nin Yi İlçesi, İç Moğolistan'ın Zhirui, Zhejiang'ın Ninghai'si, Zhejiang'ın Jinyun, Henan'ın Luoning'i ve Hunan'ın Pingjiang'ında altı pompalı depolama elektrik santralinin inşaatı başladı;
2019 yılında Hebei'de Funing, Jilin'de Jiaohe, Zhejiang'da Qujiang, Shandong'da Weifang ve Sincan'da Hami'de beş pompalı depolama santralinin inşaatı başladı;
2020 yılında Shanxi Yuanqu, Shanxi Hunyuan, Zhejiang Pan'an ve Shandong Tai'an Faz II'deki dört pompalı depolama santrali inşaatına başlayacak.
Ülkemin tamamen otonom ünite ekipmanına sahip ilk pompalı depolama santrali. Ekim 2011'de santral başarıyla tamamlandı ve bu da ülkemin pompalı depolama ünite ekipmanı geliştirmenin temel teknolojisinde başarılı bir şekilde ustalaştığını gösteriyor.
Nisan 2013'te Fujian Xianyou Pompalı Depolama Güç İstasyonu resmi olarak elektrik üretimi için faaliyete geçti; Nisan 2016'da 375.000 kilovat kapasiteli Zhejiang Xianju Pompalı Depolama Güç İstasyonu şebekeye başarıyla bağlandı. Ülkemdeki büyük ölçekli pompalı depolama ünitelerinin otonom ekipmanları popüler hale getirildi ve sürekli olarak uygulandı.
Ülkemin ilk 700 metrelik kafa pompalı depolamalı elektrik santrali. Toplam kurulu gücü 1,4 milyon kilovattır. 4 Haziran 2021'de 1. Ünite elektrik üretmek üzere devreye alındı.
Dünyanın en büyük kurulu güce sahip pompalı depolamalı santrali şu anda inşa halindedir. Toplam kurulu güç 3,6 milyon kilovattır.
Pompalı depolama, temel, kapsamlı ve kamusal özelliklere sahiptir. Yeni güç sistemi kaynağı, şebeke, yük ve depolama bağlantılarının düzenleme hizmetlerine katılabilir ve kapsamlı faydaları daha önemlidir. Güç sistemi güvenli güç kaynağı dengeleyicisi, temiz düşük karbonlu dengeleyici ve yüksek verimlilik Önemli çalışan regülatör işlevi taşır.
Birincisi, yüksek oranda yeni enerjinin nüfuz etmesi altında güç sisteminin güvenilir yedek kapasitesinin eksikliğiyle etkili bir şekilde başa çıkmaktır. Çift kapasiteli tepe düzenlemesinin avantajıyla, güç sisteminin büyük kapasiteli tepe düzenleme kapasitesini iyileştirebilir ve yeni enerjinin istikrarsızlığından kaynaklanan tepe yük tedarik sorununu ve çukurdan kaynaklanan tepe yükünü hafifletebiliriz. Dönem boyunca yeni enerjinin büyük ölçekli geliştirilmesinin neden olduğu tüketim zorlukları, yeni enerjinin tüketimini daha iyi teşvik edebilir.
İkincisi, yeni enerjinin çıkış karakteristikleri ile yük talebi arasındaki uyumsuzlukla etkin bir şekilde başa çıkmak, hızlı tepki esnek ayarlama yeteneğine güvenmek, yeni enerjinin rastgeleliğine ve oynaklığına daha iyi uyum sağlamak ve yeni enerjinin getirdiği esnek ayarlama talebini “hava durumuna bağlı olarak” karşılamaktır.
Üçüncüsü, yüksek oranlı yeni enerji güç sisteminin yetersiz atalet momentiyle etkili bir şekilde başa çıkmaktır. Senkron jeneratörün yüksek atalet momentinin avantajıyla, sistemin bozulma önleme kabiliyetini etkili bir şekilde artırabilir ve sistem frekans kararlılığını koruyabilir.
Dördüncüsü, yeni güç sistemi üzerindeki "çift yüksek" formunun potansiyel güvenlik etkisini etkili bir şekilde ele almak, acil durum yedekleme işlevini üstlenmek ve hızlı başlatma-durdurma ve hızlı güç artırma yetenekleriyle her an ani ayarlama ihtiyaçlarına yanıt vermektir. Aynı zamanda, kesintiye uğrayabilen bir yük olarak, pompalama ünitesinin nominal yükünü milisaniyelik yanıtla güvenli bir şekilde kaldırabilir ve sistemin güvenli ve kararlı çalışmasını iyileştirebilir.
Beşincisi, büyük ölçekli yeni enerji şebekesi bağlantısının getirdiği yüksek ayarlama maliyetleriyle etkili bir şekilde başa çıkmaktır. Karbonu azaltmak ve verimliliği artırmak için termal güçle birleştirilmiş makul işletme yöntemleri aracılığıyla, rüzgar ve ışığın terk edilmesini azaltmak, kapasite tahsisini teşvik etmek ve tüm sistemin genel ekonomisini ve temiz çalışmasını iyileştirmek.
Altyapı kaynaklarının optimizasyonu ve entegrasyonu güçlendirilecek, inşa halindeki 30 projenin güvenliği, kalitesi ve ilerleme yönetimi koordine edilecek, mekanize inşaat, akıllı kontrol ve standartlaştırılmış inşaat güçlü bir şekilde teşvik edilecek, inşaat süresi optimize edilecek ve “14. Beş Yıllık Plan” döneminde pompalı depolama kapasitesinin 20 milyon kilovatı aşması ve işletme kurulu gücünün 2030 yılına kadar 70 milyon kilovatı aşması sağlanacaktır.
İkincisi, yalın yönetim üzerinde sıkı çalışmaktır. Planlama rehberliğini güçlendirmek, "çift karbon" hedefine odaklanmak ve şirketin stratejisinin uygulanması, pompalı depolama için "14. Beş Yıllık" kalkınma planının yüksek kalitede hazırlanması. Projenin ön çalışma prosedürlerini bilimsel olarak optimize etmek ve proje fizibilite çalışmasını ve onayını düzenli bir şekilde ilerletmek. Güvenliğe, kaliteye, inşaat süresine ve maliyete odaklanarak, inşaat halindeki projelerin mümkün olan en kısa sürede faydalar elde edebilmesini sağlamak için akıllı yönetim ve kontrolü, mekanize inşaatı ve mühendislik inşaatının yeşil inşaatını şiddetle teşvik etmek.
Ekipmanın yaşam döngüsü yönetimini derinleştirin, ünitelerin elektrik şebekesi hizmetine ilişkin araştırmayı derinleştirin, ünitelerin operasyon stratejisini optimize edin ve elektrik şebekesinin güvenli ve istikrarlı çalışmasını tam olarak sağlayın. Çok boyutlu yalın yönetimi derinleştirin, modern bir akıllı tedarik zincirinin inşasını hızlandırın, malzeme yönetim sistemini iyileştirin, sermayeyi, kaynakları, teknolojiyi, verileri ve diğer üretim faktörlerini bilimsel olarak tahsis edin, kaliteyi ve verimliliği güçlü bir şekilde iyileştirin ve yönetim verimliliğini ve işletme verimliliğini kapsamlı bir şekilde iyileştirin.
Üçüncüsü, teknolojik inovasyonda atılımlar aramaktır. Bilimsel ve teknolojik inovasyon için “Yeni İleri Atılım Eylem Planı”nın derinlemesine uygulanması, bilimsel araştırmaya yatırımın artırılması ve bağımsız inovasyon yeteneğinin iyileştirilmesi. Değişken hızlı ünite teknolojisinin uygulanmasının artırılması, 400 megavatlık büyük kapasiteli ünitelerin teknoloji araştırma ve geliştirmesinin güçlendirilmesi, pompa türbini model laboratuvarları ve simülasyon laboratuvarlarının inşasının hızlandırılması ve bağımsız bir bilimsel ve teknolojik inovasyon platformu oluşturmak için her türlü çabanın gösterilmesi.
Bilimsel araştırma düzenini ve kaynak tahsisini optimize edin, pompalı depolamanın temel teknolojisi üzerine araştırmayı güçlendirin ve "sıkışmış boyun" teknik sorununu aşmaya çalışın. "Büyük Bulut IoT Akıllı Zinciri" gibi yeni teknolojilerin uygulanması üzerine araştırmayı derinleştirin, dijital akıllı enerji santrallerinin inşasını kapsamlı bir şekilde dağıtın ve işletmelerin dijital dönüşümünü hızlandırın.
Gönderi zamanı: Mar-07-2022
