Гідроакумулююча електростанція є найширше використовуваною та зрілою технологією великомасштабного накопичення енергії, а встановлена потужність електростанції може досягати рівня гігават. Наразі це гідроакумулююча електростанція з найзрілішим масштабом розвитку у світі.
Гідроакумулююча гідроелектростанція має зрілу та стабільну технологію, а також високі комплексні переваги. Вона часто використовується для зменшення пікових навантажень та резервування. Гідроакумулююча гідроелектростанція є найширше використовуваною та зрілою технологією великомасштабного накопичення енергії, а встановлена потужність електростанції може досягати рівня гігават.
Згідно з неповною статистикою Професійного комітету з накопичення енергії Китайської асоціації енергетичних досліджень, наразі гідроакумулюючою електростанцією з найбільш зрілим розвитком та найбільшою встановленою потужністю у світі є гідроакумулююча гідроелектростанція. До 2019 року світова потужність накопичення енергії досягла 180 мільйонів кВт, а встановлена потужність гідроакумулюючих гідроелектростанцій перевищила 170 мільйонів кВт, що становить 94% від загального обсягу світового накопичення енергії.
Гідроакумулююча гідроелектростанція використовує енергію при низькому навантаженні енергосистеми для перекачування води у високе місце для зберігання та скидання води для виробництва електроенергії під час періоду пікового навантаження. Коли навантаження низьке, гідроакумулююча гідроелектростанція є споживачем; при піковому навантаженні вона є електростанцією.
Блок гідроакумулюючої електростанції виконує дві основні функції: перекачування та вироблення електроенергії. Блок працює як гідравлічна турбіна під час пікового навантаження енергосистеми. Відкриття напрямного апарата гідравлічної турбіни регулюється системою регулятора для перетворення потенційної енергії води в механічну енергію обертання блоку, а потім механічна енергія перетворюється в електричну енергію за допомогою генератора;
Коли навантаження енергосистеми низьке, він використовується як водяний насос для роботи. Електрична енергія в нижній точці використовується для перекачування води з нижнього резервуара у верхній. Завдяки автоматичному регулюванню системи регулювання, отвір напрямного апарату автоматично регулюється відповідно до напору насоса, а електрична енергія перетворюється на потенційну енергію води для зберігання.
Гідроакумулююча гідроелектростанція головним чином відповідає за зменшення пікових навантажень, модуляцію частоти, аварійний режим очікування та пуск енергосистеми без включення, що може покращити та збалансувати навантаження енергосистеми, покращити якість електропостачання та економічні переваги енергосистеми, а також є основою забезпечення безпечної, економічної та стабільної роботи енергосистеми. Гідроакумулююча гідроелектростанція відома як «стабілізатор», «регулятор» та «балансир» у безпечній експлуатації енергосистеми.
Тенденція розвитку гідроакумулюючих електростанцій у світі полягає у високому напорі, великій потужності та високій швидкості. Високий напір означає, що агрегат розвивається до вищого напору. Велика потужність означає, що потужність одного агрегату збільшується. Висока швидкість означає, що агрегат приймає вищу питому швидкість.
Структура та характеристики
Основні будівлі гідроакумулюючої електростанції зазвичай включають верхнє резервуар, нижній резервуар, систему водопостачання, електростанцію та інші спеціальні будівлі. Порівняно зі звичайними гідроелектростанціями, гідротехнічні споруди гідроакумулюючих гідроелектростанцій мають такі основні характеристики:
Є два водосховища. Порівняно зі звичайними гідроелектростанціями з такою ж встановленою потужністю, ємність водосховищ гідроакумулюючих електростанцій зазвичай невелика.
Рівень води у водосховищі сильно змінюється, часто піднімається та падає. Для виконання завдання з усунення піків та заповнення западин в енергосистемі, добовий діапазон коливань рівня води у водосховищі гідроакумулюючої електростанції зазвичай великий, зазвичай понад 10 ~ 20 м, а на деяких гідроелектростанціях він досягає 30 ~ 40 м, а швидкість коливань рівня води у водосховищі висока, зазвичай до 5 ~ 8 м/год або навіть 8 ~ 10 м/год.
Вимоги до захисту від фільтрації у водосховищі є високими. Якщо чисто гідроакумулююча гідроелектростанція втрачає багато води через витік з верхнього водосховища, виробництво електроенергії електростанцією зменшиться. Тому вимоги до захисту від фільтрації у водосховищі є високими. Водночас, щоб запобігти погіршенню гідрогеологічних умов у зоні проекту, пошкодженню від фільтрації та концентрованим витокам, спричиненим фільтрацією води, також висуваються вищі вимоги до запобігання фільтрації у водосховищі.
Напір високий. Напір гідроакумулюючої гідроелектростанції зазвичай високий, переважно 200 ~ 800 м. Гідроакумулююча гідроелектростанція Цзісі із загальною встановленою потужністю 1,8 мільйона кВт є першим проектом з напором 650 метрів у Китаї, а гідроакумулююча гідроелектростанція Дуньхуа із загальною встановленою потужністю 1,4 мільйона кВт є першим проектом з напором 700 метрів у Китаї. З постійним розвитком технічного рівня гідроакумулюючих гідроелектростанцій кількість високонапірних та великопотужних гідроелектростанцій у Китаї зростатиме.
Висота встановлення агрегату невелика. Щоб подолати вплив плавучості та фільтрації на електростанцію, великі гідроакумулюючі електростанції, побудовані в країні та за кордоном, в останні роки переважно використовують підземні електростанції.
Час публікації: 25 квітня 2022 р.
