L'emmagatzematge per bombeig és la tecnologia més utilitzada i madura en l'emmagatzematge d'energia a gran escala, i la capacitat instal·lada de les centrals elèctriques pot arribar als gigawatts.En l'actualitat, l'emmagatzematge d'energia instal·lat més madur i més gran del món és l'energia hidràulica de bombeig.
La tecnologia d'emmagatzematge per bombeig és madura i estable, amb grans beneficis integrals i s'utilitza sovint per a la regulació màxima i la còpia de seguretat.L'emmagatzematge per bombeig és la tecnologia més utilitzada i madura en l'emmagatzematge d'energia a gran escala, i la capacitat instal·lada de les centrals elèctriques pot arribar als gigawatts.
Segons les estadístiques incompletes del comitè professional d'emmagatzematge d'energia de l'Associació d'Investigació d'Energia de la Xina, l'energia hidràulica bombada és actualment l'emmagatzematge d'energia més madur i més gran del món.A partir del 2019, la capacitat d'emmagatzematge d'energia operativa del món va assolir els 180 milions de quilowatts i la capacitat instal·lada d'energia d'emmagatzematge per bombeig va superar els 170 milions de quilowatts, la qual cosa representa el 94% de l'emmagatzematge d'energia total del món.
Les centrals elèctriques d'emmagatzematge per bombeig utilitzen l'electricitat generada durant el període de baixa càrrega del sistema elèctric per bombejar aigua a un lloc alt per emmagatzemar-la i alliberar aigua per generar electricitat durant els períodes de càrrega punta.Quan la càrrega és baixa, la central d'emmagatzematge de bombeig és l'usuari;quan la càrrega és punta, és la central elèctrica.
La unitat d'emmagatzematge per bombeig té dues funcions bàsiques: bombar aigua i generar electricitat.La unitat funciona com una turbina d'aigua quan la càrrega del sistema d'energia està en el seu punt màxim.L'obertura de la paleta guia de la turbina d'aigua s'ajusta mitjançant el sistema de governador i l'energia potencial de l'aigua es converteix en l'energia mecànica de la rotació de la unitat, i després l'energia mecànica es converteix en energia elèctrica a través del generador;
Quan la càrrega del sistema elèctric és baixa, la bomba d'aigua s'utilitza per bombar aigua des del dipòsit inferior fins al dipòsit superior.Mitjançant l'ajust automàtic del sistema de governador, l'obertura de la paleta guia s'ajusta automàticament segons l'elevació de la bomba i l'energia elèctrica es converteix en energia potencial d'aigua i s'emmagatzema..
Les centrals elèctriques d'emmagatzematge amb bombeig són les principals responsables de la regulació de pics, la regulació de la freqüència, la còpia de seguretat d'emergència i l'inici en negre del sistema d'alimentació, que pot millorar i equilibrar la càrrega del sistema d'alimentació, millorar la qualitat de la font d'alimentació i els beneficis econòmics del sistema elèctric, i són la columna vertebral per garantir el funcionament segur, econòmic i estable de la xarxa elèctrica..Les centrals elèctriques d'emmagatzematge per bomba es coneixen com a "estabilitzadors", "reguladors" i "equilibradores" en el funcionament segur de les xarxes elèctriques.
La tendència de desenvolupament de les centrals elèctriques d'emmagatzematge de bombes del món és alta capçalera, gran capacitat i alta velocitat.El capçal alt significa que la unitat es desenvolupa a un capçal més alt, la gran capacitat significa que la capacitat d'una sola unitat augmenta contínuament i l'alta velocitat significa que la unitat adopta una velocitat específica més alta.
Estructura i característiques de la central elèctrica
Els edificis principals de la central elèctrica d'emmagatzematge de bombeig inclouen generalment: dipòsit superior, dipòsit inferior, sistema de subministrament d'aigua, taller i altres edificis especials.En comparació amb les centrals hidroelèctriques convencionals, les estructures hidràuliques de les centrals elèctriques d'emmagatzematge de bombeig tenen les següents característiques principals:
Hi ha embassaments superiors i inferiors.En comparació amb les centrals hidroelèctriques convencionals amb la mateixa capacitat instal·lada, la capacitat de l'embassament de les centrals elèctriques d'emmagatzematge per bombament sol ser relativament petita.
El nivell de l'aigua de l'embassament fluctua molt i puja i baixa amb freqüència.Per dur a terme la tasca d'afaitar màxim i omplir la vall a la xarxa elèctrica, la variació diària del nivell d'aigua de l'embassament de la central elèctrica d'emmagatzematge de bombes sol ser relativament gran, generalment supera els 10-20 metres, i algunes centrals elèctriques arriben als 30- 40 metres, i la velocitat de canvi del nivell d'aigua de l'embassament és relativament ràpida, arribant generalment a 5 ~ 8m/h, i fins i tot 8~10m/h.
Els requisits de prevenció de filtracions dels embassaments són alts.Si la central d'emmagatzematge de bombeig pur provoca una gran pèrdua d'aigua a causa de la filtració del dipòsit superior, la generació d'energia de la central es reduirà.Al mateix temps, per tal d'evitar que les filtracions d'aigua deteriorin les condicions hidrogeològiques a l'àrea del projecte, provocant danys per filtració i filtracions concentrades, també s'imposen requisits més alts en la prevenció de filtracions dels embassaments.
El cap d'aigua és alt.El capçal de la central elèctrica d'emmagatzematge de bombeig és generalment alt, principalment entre 200 i 800 metres.La central elèctrica d'emmagatzematge de bombes de Jixi amb una capacitat instal·lada total d'1,8 milions de quilowatts és el primer projecte de secció de capçalera de 650 metres del meu país, i la central d'emmagatzematge de bombes de Dunhua amb una capacitat instal·lada total d'1,4 milions de quilowatts és el primer projecte de 700 del meu país. projecte de secció de capçalera de metre.Amb el desenvolupament continu de la tecnologia d'emmagatzematge per bombeig, augmentarà el nombre de centrals elèctriques de gran capacitat i capçalera al meu país.
La unitat està instal·lada a una cota baixa.Per tal de superar la influència de la flotabilitat i la filtració a la central elèctrica, les centrals elèctriques d'emmagatzematge de bombeig a gran escala construïdes a casa i a l'estranger els darrers anys adopten majoritàriament la forma de centrals subterrànies.
La central elèctrica d'emmagatzematge de bombeig més antiga del món és la central d'emmagatzematge de bombeig de Netra a Zuric, Suïssa, construïda el 1882. La construcció de centrals d'emmagatzematge de bombeig a la Xina va començar relativament tard.La primera unitat reversible de flux oblic es va instal·lar a l'embassament de Gangnan l'any 1968. Més tard, amb el ràpid desenvolupament de la indústria energètica domèstica, la capacitat instal·lada d'energia nuclear i tèrmica va augmentar ràpidament, i va requerir que el sistema elèctric estigués equipat amb les unitats d'emmagatzematge de bombeig corresponents. .
Des de la dècada de 1980, la Xina ha començat a construir amb força centrals elèctriques d'emmagatzematge per bombeig a gran escala.En els darrers anys, amb el ràpid desenvolupament de l'economia i la indústria elèctrica del meu país, el meu país ha aconseguit èxits científics i tecnològics fructífers en l'autonomia de l'equip de les unitats d'emmagatzematge de bombeig a gran escala.
A finals de 2020, la capacitat instal·lada del meu país de generació d'energia d'emmagatzematge per bombeig era de 31,49 milions de quilowatts, un augment del 4,0% respecte a l'any anterior.El 2020, la capacitat nacional de generació d'energia d'emmagatzematge per bombeig va ser de 33.500 milions de kWh, un augment del 5,0% respecte a l'any anterior;la capacitat de generació d'energia d'emmagatzematge per bombeig recentment afegida al país va ser d'1,2 milions de kWh.les centrals elèctriques d'emmagatzematge per bombeig del meu país, tant en producció com en construcció, ocupen el primer lloc del món.
State Grid Corporation de la Xina sempre ha donat una gran importància al desenvolupament de l'emmagatzematge per bombeig.En l'actualitat, State Grid té 22 centrals elèctriques d'emmagatzematge de bombeig en funcionament i 30 centrals d'emmagatzematge de bombeig en construcció.
El 2016, es va iniciar la construcció de cinc centrals d'emmagatzematge de bombeig a Zhen'an, Shaanxi, Jurong, Jiangsu, Qingyuan, Liaoning, Xiamen, Fujian i Fukang, Xinjiang;
El 2017, es va iniciar la construcció de sis centrals d'emmagatzematge de bombeig al comtat de Yi de Hebei, Zhirui de Mongòlia Interior, Ninghai de Zhejiang, Jinyun de Zhejiang, Luoning de Henan i Pingjiang de Hunan;
El 2019, es va iniciar la construcció de cinc centrals d'emmagatzematge de bombeig a Funing a Hebei, Jiaohe a Jilin, Qujiang a Zhejiang, Weifang a Shandong i Hami a Xinjiang;
El 2020, s'iniciaran la construcció de quatre centrals d'emmagatzematge de bombeig a Shanxi Yuanqu, Shanxi Hunyuan, Zhejiang Pan'an i Shandong Tai'an Phase II.
la primera central elèctrica d'emmagatzematge per bombeig del meu país amb equips d'unitats totalment autònomes.L'octubre de 2011, la central elèctrica es va completar amb èxit, cosa que indica que el meu país ha dominat amb èxit la tecnologia bàsica del desenvolupament d'equips d'emmagatzematge de bombes.
L'abril de 2013, la central elèctrica d'emmagatzematge de bombes de Fujian Xianyou es va posar oficialment en funcionament per a la generació d'energia;l'abril de 2016, la central elèctrica d'emmagatzematge de bombes de Zhejiang Xianju amb una capacitat unitària de 375.000 quilowatts es va connectar amb èxit a la xarxa.Els equips autònoms de les unitats d'emmagatzematge de bombes a gran escala al meu país s'han popularitzat i aplicat contínuament.
la primera central elèctrica d'emmagatzematge amb bombeig de 700 metres de capçalera del meu país.La capacitat instal·lada total és d'1,4 milions de quilowatts.El 4 de juny de 2021 es va posar en funcionament la unitat 1 per generar electricitat.
La central d'emmagatzematge per bombeig amb la capacitat instal·lada més gran del món està actualment en construcció.La capacitat instal·lada total és de 3,6 milions de quilowatts.
L'emmagatzematge per bombeig té les característiques de bàsic, integral i públic.Pot participar en els serveis de regulació de la nova font del sistema d'alimentació, xarxa, càrrega i enllaços d'emmagatzematge, i els beneficis integrals són més significatius.Porta l'estabilitzador de la font d'alimentació segura del sistema d'alimentació, un equilibrador net de baix carboni i una funció important del regulador de funcionament d'alta eficiència.
El primer és fer front de manera eficaç a la manca de capacitat de reserva fiable del sistema elèctric sota la penetració d'una alta proporció d'energia nova.Amb l'avantatge de la regulació màxima de doble capacitat, podem millorar la capacitat de regulació màxima de gran capacitat del sistema elèctric i alleujar el problema de subministrament de càrrega màxima causat per la inestabilitat de la nova energia i la càrrega màxima causada per l'abeurador.Les dificultats de consum causades pel desenvolupament a gran escala de nova energia durant el període poden promoure millor el consum de nova energia.
El segon és tractar eficaçment el desajust entre les característiques de sortida de la nova energia i la demanda de càrrega, basant-se en la capacitat d'ajust flexible de resposta ràpida, per adaptar-se millor a l'aleatorietat i la volatilitat de la nova energia i per satisfer la demanda d'ajust flexible. aportat per una nova energia “segons el clima”.
El tercer és tractar eficaçment el moment d'inèrcia insuficient del nou sistema d'energia d'alta proporció.Amb l'avantatge de l'alt moment d'inèrcia del generador síncron, pot millorar eficaçment la capacitat anti-pertorbacions del sistema i mantenir l'estabilitat de la freqüència del sistema.
El quart és tractar eficaçment l'impacte potencial de seguretat del formulari "doble alt" en el nou sistema d'alimentació, assumir la funció de còpia de seguretat d'emergència i respondre a les necessitats d'ajust sobtat en qualsevol moment amb capacitats ràpides d'arrencada i parada i de rampa de potència ràpida. .Al mateix temps, com a càrrega interruptible, pot eliminar amb seguretat la càrrega nominal de la unitat de bombeig amb una resposta de mil·lisegons i millorar el funcionament segur i estable del sistema.
El cinquè és fer front de manera eficaç als alts costos d'ajust que comporta la nova connexió a la xarxa d'energia a gran escala.Mitjançant mètodes de funcionament raonables, combinats amb l'energia tèrmica per reduir el carboni i augmentar l'eficiència, reduir l'abandonament del vent i la llum, promoure l'assignació de capacitat i millorar l'economia global i el funcionament net de tot el sistema.
Reforçar l'optimització i integració dels recursos d'infraestructura, coordinar la seguretat, la qualitat i la gestió del progrés de 30 projectes en construcció, promoure enèrgicament la construcció mecanitzada, el control intel·ligent i la construcció estandarditzada, optimitzar el període de construcció i garantir que la capacitat d'emmagatzematge de bombeig superi els 20 milions. durant el període del “14è Pla Quinquennal”.quilowatts, i la capacitat instal·lada operativa superarà els 70 milions de quilowatts el 2030.
El segon és treballar dur en la gestió ajustada.Enfortiment de la guia de planificació, centrada en l'objectiu de "doble carboni" i la implementació de l'estratègia de la companyia, preparació d'alta qualitat del pla de desenvolupament "14è quinquennal" per a l'emmagatzematge per bombeig.Optimitzar científicament els procediments de treball previ del projecte, i avançar de manera ordenada l'estudi de viabilitat i aprovació del projecte.Centrant-nos en la seguretat, la qualitat, el període de construcció i el cost, promou enèrgicament la gestió i el control intel·ligents, la construcció mecanitzada i la construcció ecològica de la construcció d'enginyeria per garantir que els projectes en construcció puguin obtenir beneficis tan aviat com sigui possible.
Aprofundir en la gestió del cicle de vida dels equips, aprofundir en la investigació sobre el servei de la xarxa elèctrica de les unitats, optimitzar l'estratègia de funcionament de les unitats i servir plenament el funcionament segur i estable de la xarxa elèctrica.Aprofundir en la gestió ajustada multidimensional, accelerar la construcció d'una cadena de subministrament intel·ligent moderna, millorar el sistema de gestió de materials, assignar científicament capital, recursos, tecnologia, dades i altres factors de producció, millorar enèrgicament la qualitat i l'eficiència i millorar de manera integral l'eficiència de la gestió i eficiència operativa.
El tercer és buscar avenços en la innovació tecnològica.Implementació en profunditat del "Nou Pla d'Acció de salt endavant" per a la innovació científica i tecnològica, augmentar la inversió en investigació científica i millorar la capacitat d'innovació independent.Augmentar l'aplicació de la tecnologia d'unitats de velocitat variable, reforçar la investigació i desenvolupament tecnològic d'unitats de gran capacitat de 400 megawatts, accelerar la construcció de laboratoris de models de turbina de bomba i laboratoris de simulació i fer tots els esforços per construir una innovació científica i tecnològica independent. plataforma.
Optimitzar el disseny de la investigació científica i l'assignació de recursos, reforçar la investigació sobre la tecnologia bàsica de l'emmagatzematge per bombeig i lluitar per superar el problema tècnic del "coll encallat".Aprofundir en la investigació sobre l'aplicació de noves tecnologies com la "Cadena intel·ligent IoT Big Cloud", desplegar de manera integral la construcció de centrals elèctriques digitals intel·ligents i accelerar la transformació digital de les empreses.
Hora de publicació: Mar-07-2022
