Насосні накопичувачі є найбільш широко використовуваною та зрілою технологією у великомасштабних накопичувачах енергії, а встановлена потужність електростанцій може досягати гігават.На даний момент найбільш зрілим і найбільшим встановленим накопичувачем енергії у світі є насосні гідроакумулятори.
Технологія насосного зберігання є зрілою і стабільною, з високими комплексними перевагами, і часто використовується для регулювання піків і резервного копіювання.Насосні накопичувачі є найбільш широко використовуваною та зрілою технологією у великомасштабних накопичувачах енергії, а встановлена потужність електростанцій може досягати гігават.
Згідно з неповною статистикою Професійного комітету з зберігання енергії Китайської асоціації енергетичних досліджень, насосна гідроенергетика в даний час є найбільш зрілим і найбільшим встановленим накопичувачем енергії в світі.Станом на 2019 рік світова експлуатаційна потужність накопичувача енергії досягла 180 мільйонів кіловат, а встановлена потужність перекачуваної енергії перевищила 170 мільйонів кіловат, що становить 94% загального світового накопичення енергії.
Насосні електростанції використовують електроенергію, вироблену під час періоду низького навантаження енергосистеми, для перекачування води на високе місце для зберігання та випуску води для виробництва електроенергії в періоди пікового навантаження.При низькому навантаженні користувачем є гідроакумулююча електростанція;коли навантаження пікове, це електростанція.
Насосний агрегат виконує дві основні функції: перекачування води та вироблення електроенергії.Агрегат працює як водяна турбіна, коли навантаження на енергосистему досягає свого піку.Відкриття напрямної лопатки водяної турбіни регулюється через систему регулятора, і потенційна енергія води перетворюється в механічну енергію обертання агрегату, а потім механічна енергія перетворюється в електричну через генератор;
Коли навантаження на енергосистему низька, водяний насос використовується для перекачування води з нижнього резервуара у верхній резервуар.Завдяки автоматичному налаштуванню системи регулятора відкривання напрямних лопатей автоматично регулюється відповідно до підйому насоса, а електрична енергія перетворюється в потенціальну енергію води та зберігається..
Насосні електростанції в основному відповідають за пікове регулювання, регулювання частоти, аварійне резервне копіювання та чорний запуск енергосистеми, що може покращити та збалансувати навантаження енергосистеми, покращити якість електропостачання та економічні вигоди енергосистеми та є основою для забезпечення безпечної, економічної та стабільної роботи електромережі..Насосні електростанції відомі як «стабілізатори», «регулятори» та «балансери» в безпечній експлуатації електромереж.
Тенденцією розвитку світових гідроакумулюючих електростанцій є високий напір, велика потужність і висока швидкість.Високий напір означає, що агрегат розвивається до більшого напору, велика потужність означає, що потужність окремого блоку постійно збільшується, а висока швидкість означає, що пристрій приймає більш високу питому швидкість.
Будова та характеристики електростанції
Основні будівлі гідроакумулюючої електростанції зазвичай включають: верхній резервуар, нижній резервуар, систему подачі води, майстерню та інші спеціальні будівлі.У порівнянні зі звичайними ГЕС, гідротехнічні споруди ГЕС мають такі основні характеристики:
Розрізняють верхні і нижні водойми.У порівнянні зі звичайними гідроелектростанціями з такою ж встановленою потужністю, ємність водосховища гідроакумулюючих електростанцій зазвичай відносно невелика.
Рівень води у водоймі сильно коливається і часто підвищується і падає.Для того, щоб виконати завдання піків і заповнення долин в електромережі, добові коливання рівня води в резервуарі гідроакумулюючої електростанції, як правило, є відносно великим, загалом перевищує 10-20 метрів, а деякі електростанції досягають 30- 40 метрів, а швидкість зміни рівня води у водоймі відносно швидка, загалом досягаючи 5 ~ 8 м/год і навіть 8 ~ 10 м/год.
Вимоги щодо запобігання просочуванню водоймищ високі.Якщо чиста гідроакумулююча електростанція спричиняє велику кількість втрат води через просочування верхнього резервуара, виробництво електроенергії електростанцією буде зменшено.У той же час, щоб запобігти просоченню води через погіршення гідрогеологічних умов на території проекту, що призведе до пошкодження просочування та концентрованого просочування, також висуваються підвищені вимоги до запобігання просочуванню водосховища.
Напір води високий.Напір гідроакумулюючої електростанції зазвичай високий, переважно 200-800 метрів.ГЕС Цзисі загальною встановленою потужністю 1,8 мільйона кіловат є першим проектом 650-метрової головної ділянки моєї країни, а гідроакумулююча електростанція Дуньхуа загальною встановленою потужністю 1,4 мільйона кіловат є першою 700-метровою гідроакумулюючою станцією в моїй країні. проект секції метрової головки.З безперервним розвитком технології насосних накопичувачів кількість електростанцій з високим напором і великою потужністю в моїй країні буде зростати.
Пристрій встановлюється на низькій висоті.Щоб подолати вплив плавучості та просочування на електростанцію, великомасштабні гідроакумулюючі електростанції, побудовані в країні та за кордоном останніми роками, переважно приймають форму підземних електростанцій.
Найпершою в світі гідроакумулюючою електростанцією є гідроакумулююча електростанція Netra в Цюріху, Швейцарія, побудована в 1882 році. Будівництво гідроакумулюючих електростанцій в Китаї почалося відносно пізно.Перший реверсивний блок з косою течією був встановлений у водосховищі Ганнан в 1968 році. Пізніше, зі стрімким розвитком вітчизняної енергетики, встановлена потужність атомної та теплової енергії швидко зросла, що вимагало оснащення енергосистеми відповідними насосними агрегатами. .
З 1980-х років Китай почав активно будувати великомасштабні гідроакумулюючі електростанції.За останні роки, зі стрімким розвитком економіки та електроенергетики моєї країни, моя країна досягла плідних науково-технічних досягнень в автономності обладнання великогабаритних гідроакумуляторів.
До кінця 2020 року встановлена потужність гідроакумуляторів у моїй країні становила 31,49 мільйона кіловат, що на 4,0% більше, ніж у попередньому році.У 2020 році національна потужність гідроакумулятора становила 33,5 млрд кВт·год, що на 5,0% більше, ніж у попередньому році;Нещодавно додана потужність гідроакумулятора в країні склала 1,2 мільйона кВт-год.гідроакумулюючі електростанції моєї країни як у виробництві, так і в стадії будівництва посідають перше місце у світі.
Державна мережева корпорація Китаю завжди приділяла велике значення розвитку насосних сховищ.На даний момент в ДМГ діють 22 ГЕС та 30 ГЕС, які будуються.
У 2016 році розпочато будівництво п’яти гідроакумулюючих електростанцій у Чжэньань, Шеньсі, Джужун, Цзянсу, Цинюань, Ляонін, Сямень, Фуцзянь та Фукан, Сіньцзян;
У 2017 році розпочато будівництво шести гідроакумулюючих електростанцій в окрузі І Хебей, Чжируй у Внутрішній Монголії, Нінхай у Чжецзяні, Цзіньюнь у Чжецзяні, Луонін у Хенані та Пінцзян у Хунані;
У 2019 році розпочато будівництво п’яти гідроакумулюючих електростанцій у Фунін в Хебей, Цзяохе в Цзіліні, Цюцзян в Чжецзяні, Вейфан у Шаньдуні та Хамі в Сіньцзяні;
У 2020 році почнеться будівництво чотирьох гідроакумулюючих електростанцій у Шаньсі Юаньцю, Шаньсі Хуньюань, Чжецзян Паньань та Шаньдун Тайань, фаза II.
перша в моїй країні гідроакумулююча електростанція з повністю автономним обладнанням.У жовтні 2011 року будівництво електростанції було успішно завершено, що свідчить про те, що моя країна успішно освоїла основну технологію розробки обладнання насосних агрегатів.
У квітні 2013 року була офіційно введена в експлуатацію гідроакумулююча електростанція Fujian Xianyou для виробництва електроенергії;у квітні 2016 року Чжецзянську гідроакумулюючу електростанцію потужністю 375 000 кіловат було успішно підключено до мережі.Автономне обладнання великомасштабних гідроакумуляторів у моїй країні постійно популяризується і застосовується.
перша в моїй країні 700-метрова гідроакумулююча електростанція.Загальна встановлена потужність становить 1,4 млн кіловат.4 червня 2021 року введено в експлуатацію енергоблок №1 для виробництва електроенергії.
Зараз будується гідроакумулююча електростанція з найбільшою встановленою потужністю в світі.Загальна встановлена потужність становить 3,6 млн кіловат.
Насосні сховища мають ознаки базового, комплексного та загального користування.Він може брати участь у регулюванні нових джерел електроенергії, мережі, навантажувальних і накопичувальних зв'язків, і комплексні переваги є більш значними.Він містить безпечний стабілізатор живлення системи живлення, чистий низьковуглецевий балансир і високий ККД. Важлива функція робочого регулятора.
Перший – ефективно боротися з відсутністю надійного резерву потужності енергосистеми при проникненні високої частки нової енергії.Завдяки перевагам пікового регулювання подвійної потужності ми можемо покращити потужність пікового регулювання великої потужності енергосистеми та полегшити проблему пікового навантаження, спричинену нестабільністю нової енергії та піковим навантаженням, викликаним спадом.Труднощі споживання, викликані широкомасштабним розробкою нової енергії протягом періоду, можуть краще сприяти споживанню нової енергії.
По-друге, ефективно впоратися з невідповідністю між вихідними характеристиками нової енергії та попитом на навантаження, покладаючись на здатність швидкого реагування гнучкого регулювання, краще адаптуватися до випадковості та нестабільності нової енергії та задовольняти потребу гнучкого регулювання. принесена новою енергією «залежно від погоди».
Третє — ефективно боротися з недостатнім моментом інерції високопропорційної нової енергосистеми.Завдяки перевагам високого моменту інерції синхронного генератора він може ефективно підвищити здатність системи проти перешкод і підтримувати стабільність частоти системи.
По-четверте, ефективно впоратися з потенційним впливом на безпеку форми «подвійного високого» на нову енергосистему, взяти на себе функцію аварійного резервного копіювання та реагувати на потреби раптового регулювання в будь-який момент за допомогою швидкого пуску-зупинки та швидкого збільшення потужності. .У той же час, як безперервне навантаження, він може безпечно знімати номінальне навантаження насосного агрегату з мілісекундною реакцією та покращувати безпечну та стабільну роботу системи.
По-п'яте — ефективно впоратися з високими витратами на перебудову, пов'язаними з масштабним підключенням до нової енергетичної мережі.Завдяки розумним методам експлуатації, у поєднанні з тепловою енергією, можна зменшити викиди вуглецю та підвищити ефективність, зменшити відмову від вітру та світла, сприяти розподілу потужності та покращити загальну економічність та чисту роботу всієї системи.
Посилити оптимізацію та інтеграцію інфраструктурних ресурсів, координувати безпеку, якість та управління прогресом 30 проектів, що будуються, активно пропагувати механізоване будівництво, інтелектуальний контроль та стандартизоване будівництво, оптимізувати період будівництва та забезпечити, щоб ємність гідроакумулятора перевищила 20 мільйонів в період «14-ї п’ятирічки».кіловат, а робоча встановлена потужність до 2030 року перевищить 70 мільйонів кіловат.
Друге — наполегливо працювати над ощадливим управлінням.Посилення керівництва плануванням, зосередженням на цілі «подвійного вуглецю» та реалізації стратегії компанії, якісна підготовка плану розвитку насосних сховищ «14-та п’ятирічка».Науково оптимізувати попередні робочі процедури проекту та впорядковувати техніко-економічне обґрунтування та затвердження проекту.Зосереджуючись на безпеці, якості, періоді будівництва та вартості, енергійно пропагуйте інтелектуальне управління та контроль, механізоване будівництво та зелене будівництво інженерного будівництва, щоб гарантувати, що проекти, що будуються, можуть отримати переваги якомога швидше.
Поглибити управління життєвим циклом обладнання, поглибити дослідження з обслуговування енергомереж, оптимізувати стратегію роботи блоків і повністю обслуговувати безпечну та стабільну роботу електромережі.Поглибити багатовимірне ощадливе управління, прискорити побудову сучасного розумного ланцюга поставок, покращити систему управління матеріалами, науково розподілити капітал, ресурси, технології, дані та інші виробничі фактори, енергійно підвищити якість та ефективність, а також комплексно підвищити ефективність управління та операційна ефективність.
Третій — пошук проривів у технологічних інноваціях.Поглиблене впровадження «Плану дій нового стрибка» щодо науково-технічних інновацій, збільшення інвестицій у наукові дослідження та покращення здатності до незалежних інновацій.Розширити застосування технології змінної швидкості, посилити технологічні дослідження та розробку 400-мегаватних установок великої потужності, прискорити будівництво лабораторій моделей насосно-турбінних та імітаційних лабораторій, а також докладати всіх зусиль для створення незалежної науково-технічної інновації. платформа.
Оптимізація планування наукових досліджень і розподіл ресурсів, посилення досліджень основних технологій гідроакумуляторів і прагнення подолати технічну проблему «застрягання».Поглибити дослідження щодо застосування нових технологій, таких як «Smart Chain Big Cloud IoT», комплексно розгорнути будівництво цифрових інтелектуальних електростанцій та прискорити цифрову трансформацію підприємств.
Час розміщення: 07.03.2022
