Hidroelektrik enerji üretimi, en olgun enerji üretim yöntemlerinden biridir ve enerji sisteminin gelişim sürecinde sürekli olarak yenilik ve gelişme göstermiştir. Bağımsız ölçek, teknik ekipman seviyesi ve kontrol teknolojisi açısından önemli ilerlemeler kaydetmiştir. İstikrarlı ve güvenilir yüksek kaliteli regüle edilmiş bir enerji kaynağı olarak hidroelektrik, genellikle geleneksel hidroelektrik santralleri ve pompajlı depolama santrallerini içerir. Elektrik enerjisinin önemli bir tedarikçisi olmanın yanı sıra, enerji sisteminin tüm işletimi boyunca tepe yük azaltma, frekans modülasyonu, faz modülasyonu, siyah başlatma ve acil durum yedekleme gibi konularda da önemli bir rol oynamaktadır. Rüzgar enerjisi ve fotovoltaik enerji üretimi gibi yeni enerji kaynaklarının hızlı gelişimiyle birlikte, enerji sistemlerindeki tepe-vadi farklarının artması ve güç elektroniği ekipmanlarının artmasıyla oluşan dönme ataletinin azalması, enerji sistemi planlaması ve inşası, güvenli işletim ve ekonomik dağıtım gibi temel konuları büyük zorluklarla karşı karşıya bırakmakta ve yeni enerji sistemlerinin gelecekteki inşasında ele alınması gereken önemli konuları oluşturmaktadır. Çin'in kaynak zenginliği bağlamında, hidroelektrik enerjisi yeni tip enerji sisteminde daha önemli bir rol oynayacak, önemli yenilikçi gelişim ihtiyaçları ve fırsatlarıyla karşı karşıya kalacak ve yeni tip enerji sisteminin inşasının ekonomik güvenliği için çok önemli olacaktır.
Hidroelektrik enerji üretiminin mevcut durumu ve yenilikçi gelişim durumuna ilişkin analiz
Yenilikçi gelişim durumu
Küresel temiz enerji dönüşümü hızlanıyor ve rüzgar enerjisi ve fotovoltaik enerji üretimi gibi yeni enerji kaynaklarının oranı hızla artıyor. Geleneksel enerji sistemlerinin planlama ve inşası, güvenli işletimi ve ekonomik zamanlaması yeni zorluklar ve sorunlarla karşı karşıya kalıyor. 2010-2021 yılları arasında küresel rüzgar enerjisi kurulumu ortalama %15'lik bir büyüme oranıyla hızlı bir artış gösterdi; Çin'deki ortalama yıllık büyüme oranı %25'e ulaştı; son 10 yılda küresel fotovoltaik enerji üretimi kurulumunun büyüme oranı %31'e ulaştı. Yeni enerji kaynaklarının yüksek oranda kullanıldığı enerji sistemleri, arz ve talebi dengelemede zorluk, sistem işletim kontrolünde artan zorluk ve dönme ataletinin azalmasından kaynaklanan istikrar riskleri ve tepe yük azaltma kapasitesi talebinde önemli bir artış gibi büyük sorunlarla karşı karşıya kalıyor ve bu da sistem işletme maliyetlerini artırıyor. Bu sorunların güç kaynağı, şebeke ve yük taraflarından birlikte çözülmesi acil bir gerekliliktir. Hidroelektrik enerji üretimi, büyük dönme ataleti, hızlı tepki hızı ve esnek çalışma modu gibi özelliklere sahip önemli bir düzenlenmiş enerji kaynağıdır. Bu yeni zorlukların ve sorunların çözümünde doğal avantajlara sahiptir.
Elektriklenme düzeyi sürekli olarak iyileşmekte ve ekonomik ve sosyal faaliyetlerden kaynaklanan güvenli ve güvenilir enerji tedarikine yönelik gereksinimler de artmaktadır. Son 50 yılda, küresel elektriklenme düzeyi sürekli olarak iyileşmiş ve son kullanıcı enerji tüketiminde elektrik enerjisinin payı giderek artmıştır. Elektrikli araçlarla temsil edilen son kullanıcı elektrik enerjisi ikamesi hızlanmıştır. Modern ekonomik toplum giderek elektriğe bağımlı hale gelmekte ve elektrik, ekonomik ve sosyal faaliyetler için temel üretim aracı haline gelmiştir. Güvenli ve güvenilir enerji tedariki, modern insanların üretim ve yaşamı için önemli bir güvencedir. Geniş alan elektrik kesintileri sadece büyük ekonomik kayıplara yol açmakla kalmaz, aynı zamanda ciddi sosyal kaosa da neden olabilir. Enerji güvenliği, enerji güvenliğinin, hatta ulusal güvenliğin temel unsuru haline gelmiştir. Yeni enerji sistemlerinin dış hizmetleri, güvenli enerji tedarikinin güvenilirliğinin sürekli olarak iyileştirilmesini gerektirirken, iç gelişim de enerji güvenliğine ciddi bir tehdit oluşturan risk faktörlerinde sürekli bir artışla karşı karşıyadır.
Yeni teknolojiler güç sistemlerinde ortaya çıkmaya ve uygulanmaya devam ederek, güç sistemlerinin zekâ ve karmaşıklık düzeyini önemli ölçüde artırmaktadır. Güç elektroniği cihazlarının güç üretimi, iletimi ve dağıtımının çeşitli yönlerinde yaygın olarak kullanılması, güç sisteminin yük özelliklerinde ve sistem özelliklerinde önemli değişikliklere yol açarak, güç sisteminin çalışma mekanizmasında derin değişikliklere neden olmuştur. Bilgi iletişimi, kontrol ve zekâ teknolojileri, güç sistemi üretimi ve yönetiminin tüm yönlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Güç sistemlerinin zekâ düzeyi önemli ölçüde artmış ve büyük ölçekli çevrimiçi analiz ve karar destek analizine uyum sağlayabilir hale gelmiştir. Dağıtılmış güç üretimi, dağıtım ağının kullanıcı tarafına büyük ölçekte bağlanmakta ve şebekenin güç akış yönü tek yönlüden çift yönlüye hatta çok yönlüye dönüşmektedir. Çeşitli akıllı elektrik ekipmanları sürekli olarak ortaya çıkmakta, akıllı sayaçlar yaygın olarak kullanılmakta ve güç sistemi erişim terminallerinin sayısı katlanarak artmaktadır. Bilgi güvenliği, güç sistemi için önemli bir risk kaynağı haline gelmiştir.
Elektrik enerjisi reformu ve gelişimi giderek olumlu bir duruma giriyor ve elektrik fiyatları gibi politika ortamı da kademeli olarak iyileşiyor. Çin ekonomisinin ve toplumunun hızlı gelişmesiyle birlikte, elektrik enerjisi sektörü küçükten büyüğe, zayıftan güçlüye ve takip edenden öne geçene doğru büyük bir sıçrama yaşadı. Sistem açısından, hükümetten işletmeye, tek fabrikadan tek şebekeye, fabrikaların ve şebekelerin ayrılmasına, ılımlı rekabete ve planlamadan pazara doğru kademeli geçiş, Çin'in ulusal koşullarına uygun bir elektrik enerjisi geliştirme yoluna yol açtı. Çin'in elektrik enerjisi teknolojisi ve ekipmanının üretim ve inşaat kapasitesi ve seviyesi, dünyanın birinci sınıf sistemleri arasında yer alıyor. Elektrik enerjisi işletmeciliği için evrensel hizmet ve çevre göstergeleri kademeli olarak iyileşiyor ve dünyanın en büyük ve teknolojik olarak en gelişmiş elektrik enerjisi sistemi inşa edilip işletiliyor. Çin'in elektrik piyasası istikrarlı bir şekilde ilerliyor, yerel, bölgesel ve ulusal düzeylerde birleşik bir elektrik piyasasının inşası için net bir yol izliyor ve gerçeklerden yola çıkarak doğruyu arama ilkesine bağlı kalıyor. Elektrik fiyatları gibi politika mekanizmaları kademeli olarak rasyonelleştirilmiş ve pompajlı depolama enerjisinin geliştirilmesine uygun bir elektrik fiyat mekanizması ilk etapta oluşturulmuş, böylece hidroelektrik inovasyon ve gelişiminin ekonomik değerinin gerçekleştirilmesi için bir politika ortamı sağlanmıştır.
Hidroelektrik santral planlaması, tasarımı ve işletmesi için sınır koşullarında önemli değişiklikler meydana gelmiştir. Geleneksel hidroelektrik santrali planlama ve tasarımının temel görevi, teknik olarak uygulanabilir ve ekonomik olarak makul bir santral ölçeği ve işletme modeli seçmektir. Genellikle, su kaynaklarının kapsamlı kullanımının en uygun hedefi öncülüğünde hidroelektrik proje planlama sorunları ele alınır. Taşkın kontrolü, sulama, nakliye ve su temini gibi gereksinimler kapsamlı bir şekilde değerlendirilmeli ve kapsamlı ekonomik, sosyal ve çevresel fayda karşılaştırmaları yapılmalıdır. Sürekli teknolojik atılımlar ve rüzgar enerjisi ile fotovoltaik enerjinin oranındaki sürekli artış bağlamında, enerji sisteminin hidrolik kaynaklardan daha tam olarak yararlanması, hidroelektrik santrallerinin işletme modelini zenginleştirmesi ve tepe yük azaltma, frekans modülasyonu ve dengeleme ayarlamasında daha büyük bir rol oynaması objektif olarak gereklidir. Geçmişte teknoloji, ekipman ve inşaat açısından mümkün olmayan birçok hedef, ekonomik ve teknik olarak mümkün hale gelmiştir. Hidroelektrik santrallerinde su depolama ve deşarj yoluyla enerji üretimine yönelik orijinal tek yönlü yöntem, yeni enerji sistemlerinin gereksinimlerini artık karşılayamamakta ve hidroelektrik santrallerinin düzenleme kapasitesini önemli ölçüde artırmak için pompajlı depolama santralleri yönteminin entegre edilmesi gerekmektedir; aynı zamanda, rüzgar enerjisi ve fotovoltaik enerji üretimi gibi yeni enerji kaynaklarının tüketimini teşvik etmede pompajlı depolama santralleri gibi kısa vadeli düzenlenmiş enerji kaynaklarının sınırlılıkları ve güvenli ve uygun fiyatlı enerji tedarikinin zorluğu göz önüne alındığında, kömür santrallerinin devre dışı bırakılmasıyla ortaya çıkan sistem düzenleme kapasitesi açığını kapatmak için rezervuar kapasitesinin artırılması ve geleneksel hidroelektrik santrallerinin düzenleme zaman döngüsünün iyileştirilmesi objektif olarak gereklidir.
Yenilikçi kalkınma ihtiyaçları
Hidroelektrik kaynaklarının geliştirilmesinin hızlandırılması, yeni enerji sisteminde hidroelektrik enerjisinin payının artırılması ve daha büyük bir rol oynaması acil bir ihtiyaçtır. “Çift karbon” hedefi bağlamında, rüzgar enerjisi ve fotovoltaik enerji üretiminin toplam kurulu kapasitesi 2030 yılına kadar 1,2 milyar kilovatı aşacak; 2060 yılında ise 5 ila 6 milyar kilovata ulaşması beklenmektedir. Gelecekte, yeni enerji sistemlerinde düzenleyici kaynaklara büyük bir talep olacak ve hidroelektrik enerjisi en yüksek kalitede düzenleyici enerji kaynağıdır. Çin'in hidroelektrik teknolojisi 687 milyon kilovat kurulu kapasite geliştirebilir. 2021 yılı sonu itibarıyla 391 milyon kilovat geliştirilmiş olup, geliştirme oranı yaklaşık %57'dir; bu oran, Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bazı gelişmiş ülkelerin %90'lık geliştirme oranından çok daha düşüktür. Hidroelektrik projelerinin geliştirme döngüsünün uzun (genellikle 5-10 yıl) olduğu, rüzgar enerjisi ve fotovoltaik enerji üretim projelerinin geliştirme döngüsünün ise nispeten kısa (genellikle 0,5-1 yıl, hatta daha kısa) ve hızlı bir şekilde geliştiği göz önüne alındığında, hidroelektrik projelerinin geliştirme sürecini hızlandırmak, mümkün olan en kısa sürede tamamlamak ve rollerini en kısa sürede oynamalarını sağlamak acil bir gerekliliktir.
Yeni enerji sistemlerinde tepe yük azaltma gereksinimlerini karşılamak için hidroelektrik santrallerinin geliştirme modelinin dönüştürülmesine acil ihtiyaç vardır. “Çift karbon” hedefinin kısıtlamaları altında, gelecekteki enerji arz yapısı, tepe yük azaltma için enerji sistemi işletiminin muazzam gereksinimlerini belirler ve bu, planlama karışımı ve piyasa güçlerinin çözebileceği bir sorun değil, temel bir teknik uygulanabilirlik sorunudur. Enerji sisteminin ekonomik, güvenli ve istikrarlı işletimi, ancak teknolojinin uygulanabilirliği koşuluyla, piyasa yönlendirmesi, planlama ve işletme kontrolü yoluyla sağlanabilir. İşletmedeki geleneksel hidroelektrik santralleri için, mevcut depolama kapasitesi ve tesislerinin kullanımının sistematik olarak optimize edilmesi, gerektiğinde dönüşüm yatırımlarının uygun şekilde artırılması ve düzenleme kapasitesinin iyileştirilmesi için her türlü çabanın gösterilmesi acil bir ihtiyaçtır; yeni planlanan ve inşa edilen geleneksel hidroelektrik santralleri için, yeni enerji sisteminin getirdiği sınır koşullarındaki önemli değişiklikler dikkate alınmalı ve yerel koşullara göre uzun ve kısa vadeli zaman ölçeklerinin bir kombinasyonuyla esnek ve ayarlanabilir hidroelektrik santralleri planlanmalı ve inşa edilmelidir. Pompalı depolama santralleriyle ilgili olarak, kısa vadeli düzenleme kapasitesinin ciddi derecede yetersiz olduğu mevcut durumda inşaat hızlandırılmalıdır; uzun vadede, sistemin kısa vadeli pik yük azaltma kapasitesine olan talebi dikkate alınmalı ve geliştirme planı bilimsel olarak formüle edilmelidir. Su transferi tipi pompalı depolama santralleri için, hem havzalar arası su transferi projesi hem de enerji sistemi düzenleme kaynaklarının kapsamlı kullanımı olarak, ulusal su kaynaklarının bölgesel su transferi ihtiyaçlarını birleştirmek gereklidir. Gerekirse, deniz suyu arıtma projelerinin genel planlama ve tasarımıyla da birleştirilebilir.
Yeni enerji sistemlerinin ekonomik ve güvenli işletimini sağlarken, daha büyük ekonomik ve sosyal değer yaratmak için hidroelektrik üretiminin teşvik edilmesi acil bir ihtiyaçtır. Enerji sisteminde karbon zirvesi ve karbon nötrlüğü geliştirme hedefi kısıtlamalarına dayanarak, yeni enerji, geleceğin enerji sisteminin enerji arz yapısında kademeli olarak ana güç haline gelecek ve kömür gibi yüksek karbonlu enerji kaynaklarının oranı kademeli olarak azalacaktır. Çeşitli araştırma kurumlarından elde edilen verilere göre, büyük ölçekli kömür santrallerinin devre dışı bırakılması senaryosunda, 2060 yılına kadar Çin'in kurulu rüzgar ve fotovoltaik enerji üretim kapasitesi yaklaşık %70'ini oluşturacaktır; pompajlı depolama da dahil olmak üzere toplam hidroelektrik kurulu kapasitesi yaklaşık 800 milyon kilovat olup, yaklaşık %10'unu oluşturmaktadır. Geleceğin enerji yapısında, hidroelektrik nispeten güvenilir, esnek ve ayarlanabilir bir enerji kaynağı olup, yeni enerji sistemlerinin güvenli, istikrarlı ve ekonomik işletiminin temel taşıdır. Mevcut "enerji üretimine dayalı, düzenlemeyle desteklenen" geliştirme ve işletme modelinden "düzenlemeye dayalı, enerji üretimiyle desteklenen" modele geçiş acil bir gerekliliktir. Buna göre, hidroelektrik işletmelerinin ekonomik faydaları daha yüksek bir değer bağlamında devreye sokulmalı ve hidroelektrik işletmelerinin faydaları, orijinal elektrik üretim gelirine dayalı olarak sisteme düzenleme hizmetleri sağlama gelirini de önemli ölçüde artırmalıdır.
Hidroelektrik enerjisinin verimli ve sürdürülebilir gelişimini sağlamak için hidroelektrik teknolojisi standartları, politikaları ve sistemlerinde acil olarak yenilik yapılması gerekmektedir. Gelecekte, yeni enerji sistemlerinin objektif gereksinimi, hidroelektrik enerjisinin yenilikçi gelişiminin hızlandırılmasıdır ve mevcut ilgili teknik standartlar, politikalar ve sistemlerin de hidroelektrik enerjisinin verimli gelişimini teşvik etmek için yenilikçi gelişime uygun olması acilen gerekmektedir. Standartlar ve özellikler açısından, hidroelektrik enerjisi inovasyonunun düzenli ve verimli gelişimini sağlamak için, geleneksel hidroelektrik santralleri, pompajlı depolamalı enerji santralleri, hibrit enerji santralleri ve su transferli pompajlı depolamalı enerji santralleri (pompalama istasyonları dahil) için yeni enerji sisteminin teknik gereksinimlerine uygun olarak pilot gösterim ve doğrulama temelinde planlama, tasarım, işletme ve bakım standartlarının ve özelliklerinin optimize edilmesi acilen gereklidir; politikalar ve sistemler açısından, hidroelektrik enerjisinin yenilikçi gelişimini yönlendirmek, desteklemek ve teşvik etmek için teşvik politikalarının incelenmesi ve formüle edilmesi acilen gereklidir. Aynı zamanda, hidroelektrik enerjisinin yeni değerlerinin ekonomik faydalara dönüştürülmesi için piyasa ve elektrik fiyatları gibi kurumsal tasarımların yapılması ve işletmelerin yenilikçi teknoloji geliştirme yatırımlarını, pilot uygulamaları ve büyük ölçekli geliştirmeleri aktif olarak gerçekleştirmelerinin teşvik edilmesi acil bir ihtiyaçtır.
Hidroelektrik enerjisinin yenilikçi gelişim yolu ve geleceği
Hidroelektrik enerjisinin yenilikçi gelişimi, yeni bir enerji sistemi türünün inşası için acil bir ihtiyaçtır. Yerel koşullara uyarlanabilir önlemler ve kapsamlı politikalar uygulama ilkesine bağlı kalınmalıdır. İnşa edilmiş ve planlanmış farklı hidroelektrik projeleri için farklı teknik şemalar benimsenmelidir. Sadece enerji üretimi ve pik yük azaltma, frekans modülasyonu ve dengeleme gibi fonksiyonel ihtiyaçlar değil, aynı zamanda su kaynaklarının kapsamlı kullanımı, ayarlanabilir güç yükü yapımı ve diğer hususlar da dikkate alınmalıdır. Son olarak, kapsamlı fayda değerlendirmesi yoluyla en uygun şema belirlenmelidir. Geleneksel hidroelektrik santrallerinin düzenleme kapasitesinin iyileştirilmesi ve kapsamlı havzalar arası su transferi pompajlı depolama santrallerinin (pompalama istasyonları) inşa edilmesiyle, yeni inşa edilen pompajlı depolama santrallerine kıyasla önemli ekonomik faydalar elde edilmektedir. Genel olarak, hidroelektrik enerjisinin yenilikçi gelişiminde aşılmaz teknik engeller bulunmamaktadır; büyük bir gelişim alanı ve olağanüstü ekonomik ve çevresel faydaları vardır. Pilot uygulamalar temelinde büyük ölçekli gelişmeyi hızlandırmak ve buna büyük önem vermek önemlidir.
“Enerji üretimi + pompalama”
“Güç üretimi + pompalama” modu, mevcut hidroelektrik santralleri ve barajlar gibi hidrolik yapıların yanı sıra güç iletim ve dönüştürme tesislerini kullanarak, hidroelektrik santralinin su çıkışının mansabında uygun yerlerde bir su yönlendirme barajı inşa ederek bir alt rezervuar oluşturmayı, pompalama pompaları, boru hatları ve diğer ekipman ve tesisleri eklemeyi ve orijinal rezervuarı üst rezervuar olarak kullanmayı ifade eder. Orijinal hidroelektrik santralinin güç üretim fonksiyonuna dayanarak, düşük yük sırasında güç sisteminin pompalama fonksiyonunu artırır ve yine de orijinal hidrolik türbin jeneratör ünitelerini güç üretimi için kullanır. Böylece orijinal hidroelektrik santralinin pompalama ve depolama kapasitesi artırılır ve hidroelektrik santralinin düzenleme kapasitesi iyileştirilir (Şekil 1'e bakınız). Alt rezervuar, hidroelektrik santralinin mansabında uygun bir yerde ayrı olarak da inşa edilebilir. Bir hidroelektrik santralinin su çıkışının mansabında bir alt rezervuar inşa edilirken, orijinal hidroelektrik santralinin güç üretim verimliliğini etkilememesi için su seviyesinin kontrol edilmesi tavsiye edilir. Çalışma modunun optimizasyonu ve tesviye işlemine katılım için gerekli fonksiyonel gereksinimler göz önüne alındığında, pompanın senkron motorla donatılması tavsiye edilir. Bu mod, genel olarak işletme halindeki hidroelektrik santrallerinin fonksiyonel dönüşümüne uygulanabilir. Ekipman ve tesisler esnek ve basittir; düşük yatırım, kısa inşaat süresi ve hızlı sonuçlar gibi özelliklere sahiptir.
“Enerji üretimi + pompalı enerji üretimi”
“Elektrik üretimi + pompalama ile elektrik üretimi” modu ile “elektrik üretimi + pompalama” modu arasındaki temel fark, pompalama pompasının doğrudan bir pompalamalı depolama ünitesine dönüştürülmesinin, orijinal geleneksel hidroelektrik santralinin pompalamalı depolama fonksiyonunu doğrudan artırması ve böylece hidroelektrik santralinin düzenleme kapasitesini iyileştirmesidir. Alt rezervuarın yerleştirme prensibi, “elektrik üretimi + pompalama” modu ile tutarlıdır. Bu modelde ayrıca orijinal rezervuar alt rezervuar olarak kullanılabilir ve uygun bir yere üst rezervuar inşa edilebilir. Yeni hidroelektrik santrallerinde, belirli geleneksel jeneratör setlerinin yanı sıra, belirli bir kapasiteye sahip pompalamalı depolama üniteleri de kurulabilir. Tek bir hidroelektrik santralinin maksimum çıkışının P1 ve artırılmış pompalamalı depolama gücünün P2 olduğunu varsayarsak, santralin güç sistemine göre güç çalışma aralığı (0, P1)'den (- P2, P1+P2)'ye genişleyecektir.
Kaskat tipi hidroelektrik santrallerinin geri dönüşümü
Çin'deki birçok nehrin geliştirilmesinde kademeli geliştirme modeli benimsenmiş ve Jinsha Nehri ve Dadu Nehri gibi bir dizi hidroelektrik santrali inşa edilmiştir. Yeni veya mevcut bir kademeli hidroelektrik santral grubu için, iki bitişik hidroelektrik santralinde, üst kademeli hidroelektrik santralinin rezervuarı üst rezervuar, alt kademeli hidroelektrik santralinin rezervuarı ise alt rezervuar olarak hizmet vermektedir. Gerçek araziye göre uygun su alım noktaları seçilebilir ve “elektrik üretimi + pompalama” ve “elektrik üretimi + pompalama ve elektrik üretimi” olmak üzere iki model birleştirilerek geliştirme gerçekleştirilebilir. Bu model, kademeli hidroelektrik santrallerinin yeniden yapılandırılması için uygundur ve kademeli hidroelektrik santrallerinin düzenleme kapasitesini ve düzenleme zaman döngüsünü önemli ölçüde iyileştirerek önemli faydalar sağlayabilir. Şekil 2, Çin'de bir nehirde kademeli olarak geliştirilen bir hidroelektrik santralinin yerleşim planını göstermektedir. Yukarı havzadaki hidroelektrik santralinin baraj sahasından aşağı havzadaki su alım noktasına olan mesafe temel olarak 50 kilometreden azdır.
Yerel dengeleme
“Yerel dengeleme” modu, hidroelektrik santrallerinin yakınında rüzgar enerjisi ve fotovoltaik enerji üretim projelerinin inşasını ve planlama gereksinimlerine uygun olarak istikrarlı güç çıkışı elde etmek için hidroelektrik santrallerinin işletiminin kendi kendine ayarlanmasını ve dengelenmesini ifade eder. Ana hidroelektrik ünitelerinin tamamının güç sistemi dağıtımına göre çalıştırıldığı göz önüne alındığında, bu mod, büyük ölçekli dönüşüme uygun olmayan ve genellikle geleneksel tepe yük azaltma ve frekans modülasyonu fonksiyonları olarak planlanmayan radyal akışlı enerji santrallerine ve bazı küçük hidroelektrik santrallerine uygulanabilir. Hidroelektrik ünitelerinin işletme çıkışı esnek bir şekilde kontrol edilebilir, kısa vadeli düzenleme kapasiteleri kullanılabilir ve mevcut iletim hatlarının varlık kullanım oranı iyileştirilirken yerel denge ve istikrarlı güç çıkışı elde edilebilir.
Su ve enerji zirve düzenleme kompleksi
“Su düzenleme ve pik güç düzenleme kompleksi” modeli, su düzenleme pompajlı depolamalı enerji santrallerinin yapım konseptine dayanmaktadır ve büyük ölçekli havzalar arası su transferi gibi büyük su koruma projeleriyle birleştirilerek, bir dizi rezervuar ve yönlendirme tesisi inşa edilmekte ve rezervuarlar arasındaki yükseklik farkından yararlanılarak bir dizi pompaj istasyonu, geleneksel hidroelektrik santrali ve pompajlı depolamalı enerji santrali inşa edilerek bir enerji üretim ve depolama kompleksi oluşturulmaktadır. Yüksek rakımlı su kaynaklarından düşük rakımlı bölgelere su transferi sürecinde, “Su Transferi ve Pik Güç Azaltma Kompleksi”, yükseklik farkından tam olarak yararlanarak enerji üretim avantajları elde ederken, uzun mesafeli su transferini de gerçekleştirir ve su transfer maliyetlerini düşürür. Aynı zamanda, “su ve güç pik azaltma kompleksi”, enerji sistemi için büyük ölçekli sevk edilebilir bir yük ve güç kaynağı olarak hizmet vererek, sistem için düzenleme hizmetleri sağlayabilir. Ek olarak, kompleks, su kaynakları geliştirme ve enerji sistemi düzenlemesinin kapsamlı bir şekilde uygulanmasını sağlamak için deniz suyu arıtma projeleriyle de birleştirilebilir.
Deniz suyu pompalanarak depolanması
Deniz suyu pompajlı depolamalı enerji santralleri, üst rezervuarı inşa etmek için kıyıda uygun bir yer seçebilir ve alt rezervuar olarak denizi kullanabilir. Geleneksel pompajlı depolamalı enerji santrallerinin yer seçiminin giderek zorlaşmasıyla birlikte, deniz suyu pompajlı depolamalı enerji santralleri ilgili ulusal departmanların dikkatini çekmiş ve kaynak araştırmaları ile ileriye dönük teknik araştırma testleri yapılmıştır. Deniz suyu pompajlı depolama, gelgit enerjisi, dalga enerjisi, açık deniz rüzgar enerjisi vb. ile kapsamlı bir şekilde birleştirilerek, büyük depolama kapasitesine ve uzun düzenleme döngüsüne sahip pompajlı depolamalı enerji santralleri inşa edilebilir.
Nehir tipi hidroelektrik santralleri ve depolama kapasitesi olmayan bazı küçük hidroelektrik santralleri hariç, belirli bir rezervuar kapasitesine sahip çoğu hidroelektrik santrali, pompalanabilir depolama fonksiyonu dönüşümünü inceleyebilir ve uygulayabilir. Yeni inşa edilen hidroelektrik santrallerinde, belirli bir kapasitede pompalanabilir depolama üniteleri bir bütün olarak tasarlanabilir ve düzenlenebilir. Yeni geliştirme yöntemlerinin uygulanmasının, yüksek kaliteli pik yük azaltma kapasitesini en az 100 milyon kilovat artırabileceği ön tahmin edilmektedir; “su düzenleme ve güç pik yük azaltma kompleksi” ve deniz suyu pompalanabilir depolama enerji üretiminin kullanılması da son derece önemli yüksek kaliteli pik yük azaltma kapasitesi sağlayabilir ki bu, yeni enerji sistemlerinin inşası, güvenli ve istikrarlı işletimi için büyük önem taşır ve önemli ekonomik ve sosyal faydalar sağlar.
Hidroelektrik enerji inovasyonu ve geliştirilmesine yönelik öneriler
Öncelikle, hidroelektrik enerji inovasyonu ve geliştirme çalışmalarının en üst düzey tasarımını mümkün olan en kısa sürede organize edin ve bu çalışmaya dayanarak hidroelektrik enerji inovasyonu ve geliştirme çalışmalarını destekleyecek kılavuzlar yayınlayın. Hidroelektrik enerji inovasyon geliştirme çalışmalarının temel ideolojisi, geliştirme konumlandırması, temel prensipleri, planlama öncelikleri ve düzeni gibi önemli konular üzerinde araştırmalar yapın ve bu temelde geliştirme planları hazırlayın, geliştirme aşamalarını ve beklentilerini netleştirin ve piyasa aktörlerine proje geliştirme çalışmalarını düzenli bir şekilde yürütmeleri için rehberlik edin.
İkincisi, teknik ve ekonomik fizibilite analizleri ve gösteri projeleri düzenlemek ve yürütmektir. Yeni elektrik enerjisi sistemlerinin inşasıyla birlikte, hidroelektrik santrallerinin kaynak araştırmalarını ve projelerin teknik ve ekonomik analizlerini düzenlemek ve yürütmek, mühendislik inşaat planları önermek, mühendislik gösterileri yapmak için tipik mühendislik projeleri seçmek ve büyük ölçekli geliştirme için deneyim biriktirmektir.
Üçüncüsü, temel teknolojilerin araştırılması ve gösterimini desteklemek. Ulusal bilim ve teknoloji projeleri ve diğer yollarla, deniz suyu pompalaması ve depolama pompası türbinleri için kanat malzemeleri ve büyük ölçekli bölgesel su transferi ve enerji pik dengeleme komplekslerinin araştırılması ve tasarımı da dahil olmak üzere, hidroelektrik inovasyonu ve geliştirme alanındaki temel ve evrensel teknik atılımları, kilit ekipman geliştirmeyi ve gösterim uygulamalarını destekleyeceğiz.
Dördüncü olarak, hidroelektrik enerjisinin yenilikçi gelişimini teşvik etmek için mali ve vergi politikaları, proje onayları ve elektrik fiyatlandırma politikaları formüle edilmelidir. Hidroelektrik enerji üretiminin yenilikçi gelişiminin tüm yönlerine odaklanarak, proje geliştirmenin erken aşamalarında yerel koşullara uygun olarak, yeşil finansman desteği de dahil olmak üzere, finansal faiz indirimleri, yatırım sübvansiyonları ve vergi teşvikleri gibi politikalar formüle edilmeli ve projenin finansal maliyetleri azaltılmalıdır; Nehirlerin hidrolojik özelliklerini önemli ölçüde değiştirmeyen pompajlı depolama yenileme projeleri için, idari onay döngüsünü kısaltmak amacıyla basitleştirilmiş onay prosedürleri uygulanmalıdır; Makul değer getirilerini sağlamak için pompajlı depolama üniteleri için kapasite elektrik fiyat mekanizması ve pompajlı enerji üretimi için elektrik fiyat mekanizması rasyonelleştirilmelidir.
Yayın tarihi: 22 Mart 2023
