Помпено съхранение е най-широко използваната и зряла технология в мащабното съхранение на енергия, а инсталираният капацитет на електроцентралите може да достигне гигавата.Понастоящем най-зрялото и най-голямото инсталирано хранилище на енергия в света е помпено хидро.
Технологията за помпено съхранение е зряла и стабилна, с високи всеобхватни ползи и често се използва за регулиране на пикове и резервно копие.Помпено съхранение е най-широко използваната и зряла технология в мащабното съхранение на енергия, а инсталираният капацитет на електроцентралите може да достигне гигавата.
Според непълните статистически данни на професионалния комитет за съхранение на енергия на Китайската асоциация за енергийни изследвания, помпената хидроенергия в момента е най-зрялото и най-голямото инсталирано хранилище на енергия в света.Към 2019 г. световният оперативен капацитет за съхранение на енергия достигна 180 милиона киловата, а инсталираният капацитет на изпомпваната акумулаторна енергия надхвърли 170 милиона киловата, което представлява 94% от общото световно съхранение на енергия.
Електроцентралите с помпено съхранение използват електроенергията, генерирана по време на периода на ниско натоварване на енергийната система, за да изпомпват вода на високо място за съхранение и да освобождават вода за генериране на електричество по време на периоди на пиково натоварване.Когато натоварването е ниско, потребителят е електроцентралата с помпено съхранение;когато натоварването е пиково, това е електроцентралата.
Помпената акумулаторна единица има две основни функции: изпомпване на вода и генериране на електричество.Устройството работи като водна турбина, когато натоварването на енергийната система е в своя пик.Отворът на направляващата лопатка на водната турбина се регулира чрез регулаторната система и потенциалната енергия на водата се преобразува в механичната енергия на въртенето на агрегата, а след това механичната енергия се преобразува в електрическа енергия чрез генератора;
Когато натоварването на енергийната система е ниско, водната помпа се използва за изпомпване на вода от долния резервоар към горния резервоар.Чрез автоматичното регулиране на системата за регулиране, отворът на водещата лопатка се регулира автоматично според повдигането на помпата, а електрическата енергия се преобразува във водна потенциална енергия и се съхранява..
Помпените акумулаторни електроцентрали са отговорни главно за върхово регулиране, регулиране на честотата, аварийно резервно копие и черно стартиране на енергийната система, което може да подобри и балансира натоварването на електроенергийната система, да подобри качеството на захранването и икономическите ползи от енергийната система и са гръбнакът за осигуряване на безопасна, икономична и стабилна работа на електрическата мрежа..Помпено-акумулиращите електроцентрали са известни като „стабилизатори”, „регулатори” и „балансери” в безопасната работа на електропреносните мрежи.
Тенденцията на развитие на световните електроцентрали с помпено съхранение е висок напор, голям капацитет и висока скорост.Високият напор означава, че уредът се развива до по-висок напор, големият капацитет означава, че капацитетът на единична единица непрекъснато се увеличава, а високата скорост означава, че уредът приема по-висока специфична скорост.
Структура и характеристики на електроцентралата
Основните сгради на електроцентралата с помпено съхранение обикновено включват: горен резервоар, долен резервоар, система за подаване на вода, работилница и други специални сгради.В сравнение с конвенционалните водноелектрически централи, хидравличните конструкции на помпени електроцентрали имат следните основни характеристики:
Има горен и долен резервоар.В сравнение с конвенционалните водноелектрически централи със същата инсталирана мощност, капацитетът на резервоара на помпените електроцентрали обикновено е сравнително малък.
Нивото на водата в резервоара се колебае силно и се повишава и спада често.За да се поеме задачата за изрязване на върхове и запълване на долините в електрическата мрежа, дневната вариация на нивото на водата в резервоара на помпената електроцентрала обикновено е сравнително голяма, обикновено надхвърля 10-20 метра, а някои електроцентрали достигат 30- 40 метра, а скоростта на промяна на нивото на водата в резервоара е сравнително бърза, като обикновено достига 5 ~ 8m/h и дори 8~10m/h.
Изискванията за предотвратяване на просмукване на резервоара са високи.Ако електроцентралата с чисто помпено съхранение причини голяма загуба на вода поради просмукване на горния резервоар, производството на електроенергия от електроцентралата ще бъде намалено.В същото време, за да се предотврати влошаването на хидрогеоложките условия на хидрогеоложките условия в района на проекта, което води до увреждане на просмукването и концентрирано просмукване, се поставят по-високи изисквания към предотвратяването на просмукване на резервоара.
Водният напор е висок.Напорът на помпената електроцентрала обикновено е висок, предимно 200-800 метра.Помпената електроцентрала Jixi с общ инсталиран капацитет от 1,8 милиона киловата е първият проект за 650-метрова напорна секция в моята страна, а помпената електроцентрала Dunhua с общ инсталиран капацитет от 1,4 милиона киловата е първите 700-те в моята страна проект за метър глава.С непрекъснатото развитие на технологията за помпено съхранение, броят на електроцентралите с голям напор и голям капацитет в моята страна ще се увеличи.
Устройството е монтирано на ниска височина.За да се преодолее влиянието на плаваемостта и просмукването върху електроцентралата, големите помпени електроцентрали, построени у нас и в чужбина през последните години, приемат предимно формата на подземни електроцентрали.
Най-ранната помпена електроцентрала в света е помпена електроцентрала Netra в Цюрих, Швейцария, построена през 1882 г. Изграждането на помпени електроцентрали в Китай започва сравнително късно.Първият реверсивен блок с наклонен поток е инсталиран в резервоара Gangnan през 1968 г. По-късно, с бързото развитие на вътрешната енергийна индустрия, инсталираната мощност на ядрената и топлинната енергия се увеличава бързо, което изисква енергийната система да бъде оборудвана със съответните помпени акумулатори .
От 80-те години на миналия век Китай започна енергично да изгражда мащабни електроцентрали с помпено съхранение.През последните години, с бързото развитие на икономиката и енергетиката на моята страна, моята страна постигна ползотворни научни и технологични постижения в автономността на оборудването на големи помпени акумулатори.
До края на 2020 г. инсталираният капацитет за производство на електроенергия с помпено акумулаторно устройство в моята страна е 31,49 милиона киловата, което е увеличение от 4,0% спрямо предходната година.През 2020 г. националният капацитет за производство на електроенергия от помпени акумулатори е 33,5 милиарда kWh, което е увеличение от 5,0% спрямо предходната година;новодобавеният капацитет за производство на електроенергия от помпени акумулатори в страната беше 1,2 милиона kWh.помпените електроцентрали в моята страна както в производство, така и в процес на изграждане са на първо място в света.
State Grid Corporation на Китай винаги е придавала голямо значение на развитието на помпено съхранение.В момента State Grid разполага с 22 помпени електроцентрали в експлоатация и 30 помпени електроцентрали в процес на изграждане.
През 2016 г. започна строителството на пет помпени електроцентрали в Zhen'an, Shaanxi, Jurong, Jiangsu, Qingyuan, Liaoning, Xiamen, Fujian и Fukang, Xinjiang;
През 2017 г. започна строителството на шест помпени електроцентрали в окръг Yi на Хъбей, Zhirui на Вътрешна Монголия, Ninghai на Zhejiang, Jinyun на Zhejiang, Luoning на Henan и Pingjiang на Hunan;
През 2019 г. започна строителството на пет помпени електроцентрали във Фунинг в Хъбей, Jiaohe в Jilin, Qujiang в Zhejiang, Weifang в Шандонг и Hami в Xinjiang;
През 2020 г. четири помпени електроцентрали в Шанси Юанцю, Шанси Хунюан, Жеджианг Панан и Шандонг Тайан Фаза II ще започнат да строят.
първата помпена електроцентрала в моята страна с напълно автономно оборудване.През октомври 2011 г. електроцентралата беше успешно завършена, което показва, че моята страна успешно е усвоила основната технология за разработване на оборудване за помпено съхранение.
През април 2013 г., Fujian Xianyou Pumped Storage Power Station беше официално пусната в експлоатация за производство на електроенергия;през април 2016 г. помпената електроцентрала Zhejiang Xianju с единична мощност от 375 000 киловата беше успешно свързана към мрежата.Автономното оборудване на големи помпени акумулатори в моята страна се популяризира и прилага непрекъснато.
първата 700-метрова помпена електроцентрала в моята страна.Общата инсталирана мощност е 1,4 милиона киловата.На 4 юни 2021 г. е пуснат в експлоатация 1-ви блок за производство на електроенергия.
В момента се строи помпено-акумулиращата електроцентрала с най-голямата инсталирана мощност в света.Общата инсталирана мощност е 3,6 милиона киловата.
Помпено съхранение има характеристиките на основно, всеобхватно и обществено.Той може да участва в услугите за регулиране на новия източник на електроенергия, мрежа, връзки за натоварване и съхранение, като цялостните ползи са по-значителни.Той носи стабилизатор за безопасно захранване на енергийната система, чист нисковъглероден балансьор и висока ефективност. Важна функция на работещия регулатор.
Първият е ефективно справяне с липсата на надежден резервен капацитет на енергийната система при проникването на висок дял от нова енергия.С предимството на двойното върхово регулиране на капацитета, ние можем да подобрим капацитета за регулиране на пиковия капацитет на енергийната система и да облекчим проблема с доставката на пиково натоварване, причинен от нестабилността на новата енергия и пиковото натоварване, причинено от коритото.Трудностите при потреблението, причинени от широкомащабното развитие на нова енергия през периода, могат по-добре да насърчат потреблението на нова енергия.
Вторият е ефективно справяне с несъответствието между изходните характеристики на новата енергия и търсенето на натоварване, като се разчита на способността за гъвкаво регулиране на бърза реакция, за по-добро адаптиране към случайността и променливостта на новата енергия и за посрещане на търсенето на гъвкави настройки донесена от нова енергия „в зависимост от времето“.
Третото е ефективно справяне с недостатъчния момент на инерция на високопропорционалната нова енергийна енергийна система.С предимството на високия момент на инерция на синхронния генератор, той може ефективно да подобри способността на системата срещу смущения и да поддържа стабилността на честотата на системата.
Четвъртият е ефективно справяне с потенциалното въздействие върху безопасността на формата „двойно високо“ върху новата енергийна система, поемане на функцията за аварийно резервно копиране и реагиране на внезапни нужди от корекция по всяко време с бързо стартиране и спиране и възможности за бързо увеличаване на мощността .В същото време, като прекъсваем товар, той може безопасно да премахне номиналното натоварване на помпения агрегат с реакция за милисекунди и да подобри безопасната и стабилна работа на системата.
Петият е ефективно справяне с високите разходи за корекция, породени от мащабното свързване на нова енергийна мрежа.Чрез разумни методи на работа, комбинирани с топлинна мощност за намаляване на въглерода и повишаване на ефективността, намаляване на изоставянето на вятъра и светлината, насърчаване на разпределението на капацитета и подобряване на цялостната икономичност и чиста работа на цялата система.
Укрепете оптимизацията и интегрирането на инфраструктурните ресурси, координирайте безопасността, качеството и управлението на напредъка на 30 проекта в процес на изграждане, енергично насърчавайте механизираното строителство, интелигентния контрол и стандартизираното строителство, оптимизирайте периода на строителство и гарантирайте, че капацитетът за помпено съхранение ще надхвърли 20 милиона през 14-та петилетка.киловата, а оперативната инсталирана мощност ще надхвърли 70 милиона киловата до 2030 г.
Втората е да работите усилено върху стройното управление.Засилване на насоките за планиране, съсредоточаване върху целта за „двоен въглерод” и изпълнение на стратегията на компанията, висококачествена подготовка на плана за развитие на „14-та петгодишна” за помпено съхранение.Научно оптимизирайте предварителните работни процедури на проекта и усъвършенствайте проучването за осъществимост на проекта и одобрението по подреден начин.Фокусирайки се върху безопасността, качеството, периода на строителство и разходите, енергично насърчавайте интелигентното управление и контрол, механизираното строителство и зеленото строителство на инженерно строителство, за да гарантирате, че проектите в процес на изграждане могат да постигнат ползи възможно най-скоро.
Задълбочаване на управлението на жизнения цикъл на оборудването, задълбочаване на изследванията за обслужването на енергийната мрежа на блоковете, оптимизиране на стратегията на работа на блоковете и пълно обслужване на безопасната и стабилна работа на електрическата мрежа.Задълбочете многоизмерното бережливо управление, ускорете изграждането на модерна интелигентна верига за доставки, подобрете системата за управление на материалите, разпределете научно капитал, ресурси, технологии, данни и други производствени фактори, енергично подобрявайте качеството и ефективността и цялостно подобрявайте ефективността на управлението и оперативна ефективност.
Третото е да се търсят пробиви в технологичните иновации.Задълбочено прилагане на „Нов план за действие за скок напред“ за научни и технологични иновации, увеличаване на инвестициите в научни изследвания и подобряване на способността за независими иновации.Увеличете прилагането на технологията с променлива скорост, засилете технологичните изследвания и разработки на 400-мегаватови блокове с голям капацитет, ускорете изграждането на лаборатории за модели на помпа-турбини и симулационни лаборатории и положете всички усилия за изграждане на независима научна и технологична иновация платформа.
Оптимизирайте оформлението на научните изследвания и разпределението на ресурсите, засилете изследванията върху основната технология на помпено съхранение и се стремете да преодолеете техническия проблем със „заседналата врата“.Задълбочете изследванията за прилагането на нови технологии като „Big Cloud IoT Smart Chain“, разгърнете цялостно изграждането на цифрови интелигентни електроцентрали и ускорете цифровата трансформация на предприятията.
Време на публикация: 07.03.2022 г
