Pompalı depolamalı hidroelektrik santrali, büyük ölçekli enerji depolamada en yaygın kullanılan ve olgunlaşmış teknolojidir ve santralin kurulu kapasitesi gigawatt seviyesine ulaşabilir. Şu anda dünyada en olgun gelişim ölçeğine sahip pompalı depolamalı enerji santrali türüdür.
Pompalı depolamalı hidroelektrik santrali, olgun ve istikrarlı bir teknolojiye ve yüksek kapsamlı faydalara sahiptir. Genellikle pik yük dengeleme ve yedek güç kaynağı olarak kullanılır. Pompalı depolamalı hidroelektrik santrali, büyük ölçekli enerji depolamada en yaygın kullanılan ve olgun teknolojidir ve santralin kurulu kapasitesi gigawatt seviyesine ulaşabilir.
Çin Enerji Araştırma Birliği Enerji Depolama Meslek Komitesi'nin eksik istatistiklerine göre, şu anda dünyada en gelişmiş ve en büyük kurulu kapasiteye sahip pompajlı depolamalı hidroelektrik santrali, 2019 yılı itibarıyla küresel enerji depolama kapasitesi 180 milyon KW'a ulaşmış olup, pompajlı depolamalı hidroelektrik santrallerinin kurulu kapasitesi 170 milyon KW'ı aşarak toplam küresel enerji depolamanın %94'ünü oluşturmaktadır.
Pompalı depolamalı hidroelektrik santrali, elektrik sisteminin düşük yük dönemlerinde suyu yüksek bir yere pompalamak ve depolamak için kullanır; yüksek yük dönemlerinde ise suyu boşaltarak elektrik üretir. Yük düşük olduğunda pompalı depolamalı hidroelektrik santrali tüketici konumundadır; yüksek yükte ise bir enerji santralidir.
Pompalı Depolamalı Hidroelektrik Santral ünitesinin iki temel işlevi vardır: pompalama ve enerji üretimi. Ünite, enerji sisteminin en yüksek yükü sırasında hidrolik türbin olarak çalışır. Hidrolik türbinin kılavuz kanadının açıklığı, regülatör sistemi aracılığıyla ayarlanarak suyun potansiyel enerjisi ünitenin dönme mekanik enerjisine dönüştürülür ve daha sonra bu mekanik enerji jeneratör aracılığıyla elektrik enerjisine çevrilir.
Güç sisteminin yükü düşük olduğunda, su pompası olarak çalıştırılır. Düşük noktadaki elektrik enerjisi, suyu alt rezervuardan üst rezervuara pompalamak için kullanılır. Otomatik regülatör sistemi sayesinde, pompa yüksekliğine göre kılavuz kanadın açıklığı otomatik olarak ayarlanır ve elektrik enerjisi, depolanacak suyun potansiyel enerjisine dönüştürülür.
Pompalı depolamalı hidroelektrik santrali, esas olarak elektrik şebekesinin tepe yük azaltma, frekans modülasyonu, acil durum yedekleme ve siyah başlatma işlemlerinden sorumludur; bu sayede elektrik şebekesinin yükünü iyileştirir ve dengeler, elektrik tedarik kalitesini ve ekonomik faydalarını artırır ve elektrik şebekesinin güvenli, ekonomik ve istikrarlı çalışmasını sağlamanın temel direğidir. Pompalı depolamalı hidroelektrik santrali, elektrik şebekesinin güvenli çalışmasında "dengeleyici", "düzenleyici" ve "dengeleyici" olarak bilinir.
Dünya genelinde pompajlı depolamalı hidroelektrik santrallerinin gelişim trendi yüksek su seviyesi, büyük kapasite ve yüksek hızdır. Yüksek su seviyesi, ünitenin daha yüksek bir su seviyesine doğru geliştirildiği anlamına gelir. Büyük kapasite, tek bir ünitenin kapasitesinin arttığı anlamına gelir. Yüksek hız ise ünitenin daha yüksek bir özgül hız benimsediği anlamına gelir.
Yapı ve özellikler
Pompalı depolamalı hidroelektrik santrallerinin ana yapıları genellikle üst rezervuar, alt rezervuar, su iletim sistemi, santral binası ve diğer özel binaları içerir. Geleneksel hidroelektrik santrallerine kıyasla, pompalı depolamalı hidroelektrik santrallerinin hidrolik yapıları aşağıdaki temel özelliklere sahiptir:
İki adet rezervuar bulunmaktadır. Aynı kurulu kapasiteye sahip geleneksel hidroelektrik santrallerine kıyasla, pompajlı depolamalı hidroelektrik santrallerinin rezervuar kapasitesi genellikle küçüktür.
Rezervuar su seviyesi büyük ölçüde değişmekte ve sık sık yükselip alçalmaktadır. Elektrik şebekesinde tepe yük dengeleme ve vadi doldurma görevini yerine getirmek için, pompajlı depolamalı hidroelektrik santrallerinin rezervuar su seviyesinin günlük değişim aralığı genellikle geniştir, genellikle 10-20 metreden fazladır ve bazı hidroelektrik santrallerinde 30-40 metreye kadar ulaşmaktadır; rezervuar su seviyesinin değişim hızı ise hızlıdır, genellikle 5-8 m/saat, hatta 8-10 m/saat'e kadar çıkmaktadır.
Su deposunun sızıntı önleme gereksinimleri yüksektir. Saf pompajlı depolamalı hidroelektrik santrali, üst rezervuarın sızıntısı nedeniyle çok fazla su kaybederse, santralin enerji üretimi azalacaktır. Bu nedenle, su deposunun sızıntı önleme gereksinimleri yüksektir. Aynı zamanda, proje alanındaki hidrojeolojik koşulların bozulmasını, sızıntı hasarını ve su sızıntısının neden olduğu yoğun sızıntıyı önlemek için, su deposunun sızıntı önleme konusunda daha yüksek gereksinimler de ortaya konmuştur.
Su yüksekliği yüksektir. Pompalı depolamalı hidroelektrik santrallerinin su yüksekliği genellikle yüksektir, çoğunlukla 200 ila 800 metre arasındadır. Toplam kurulu kapasitesi 1,8 milyon kW olan Jixi Pompalı Depolamalı Hidroelektrik Santrali, Çin'deki ilk 650 metrelik su yüksekliğine sahip projedir ve toplam kurulu kapasitesi 1,4 milyon kW olan Dunhua Pompalı Depolamalı Hidroelektrik Santrali ise Çin'deki ilk 700 metrelik su yüksekliğine sahip projedir. Pompalı depolamalı hidroelektrik santrallerinin teknik seviyesinin sürekli gelişmesiyle birlikte, Çin'deki yüksek su yüksekliğine ve büyük kapasiteye sahip hidroelektrik santrallerinin sayısı giderek artacaktır.
Ünitenin kurulum yüksekliği düşüktür. Santral binası üzerindeki kaldırma kuvveti ve sızıntının etkisini ortadan kaldırmak için, son yıllarda yurt içinde ve yurt dışında inşa edilen büyük pompajlı depolamalı hidroelektrik santrallerinin çoğu yer altı santral binası şeklini benimsemiştir.
Yayın tarihi: 25 Nisan 2022
