ساختار و مشخصات نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌سازی و روش ساخت نیروگاه

ذخیره سازی پمپی پرکاربردترین و بالغ ترین فناوری در ذخیره سازی انرژی در مقیاس بزرگ است و ظرفیت نصب شده نیروگاه ها می تواند به گیگاوات برسد.در حال حاضر بالغ‌ترین و بزرگ‌ترین ذخیره‌سازی انرژی نصب‌شده در جهان، هیدروپمپ است.
فن آوری ذخیره سازی پمپ شده بالغ و پایدار است، با مزایای جامع بالا، و اغلب برای تنظیم اوج و پشتیبان استفاده می شود.ذخیره سازی پمپی پرکاربردترین و بالغ ترین فناوری در ذخیره سازی انرژی در مقیاس بزرگ است و ظرفیت نصب شده نیروگاه ها می تواند به گیگاوات برسد.

طبق آمار ناقص کمیته حرفه ای ذخیره سازی انرژی انجمن تحقیقات انرژی چین، هیدرولیک پمپ شده در حال حاضر بالغ ترین و بزرگترین ذخیره سازی انرژی نصب شده در جهان است.تا سال 2019، ظرفیت ذخیره سازی انرژی عملیاتی در جهان به 180 میلیون کیلووات رسید و ظرفیت نصب شده انرژی ذخیره سازی پمپ شده از 170 میلیون کیلووات فراتر رفت که 94 درصد از کل ذخیره انرژی جهان را تشکیل می دهد.
نیروگاه‌های ذخیره‌سازی تلمبه‌ای از الکتریسیته تولید شده در دوره بار کم سیستم قدرت برای پمپاژ آب به مکانی مرتفع برای ذخیره‌سازی و رهاسازی آب برای تولید برق در دوره‌های اوج بار استفاده می‌کنند.هنگامی که بار کم است، نیروگاه ذخیره سازی پمپ شده کاربر است.وقتی بار به اوج می رسد، آن نیروگاه است.
واحد ذخیره سازی پمپ شده دو وظیفه اساسی دارد: پمپاژ آب و تولید برق.این واحد زمانی که بار سیستم قدرت در اوج است به عنوان یک توربین آبی عمل می کند.باز شدن پره راهنمای توربین آب از طریق سیستم گاورنر تنظیم می شود و انرژی پتانسیل آب به انرژی مکانیکی چرخش واحد تبدیل می شود و سپس انرژی مکانیکی از طریق ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.
هنگامی که بار سیستم قدرت کم است، از پمپ آب برای پمپاژ آب از مخزن پایین به مخزن بالایی استفاده می شود.از طریق تنظیم خودکار سیستم گاورنر، باز شدن پره راهنما به طور خودکار مطابق با بالابر پمپ تنظیم می شود و انرژی الکتریکی به انرژی پتانسیل آب تبدیل و ذخیره می شود..

نیروگاه‌های ذخیره‌سازی پمپی عمدتاً وظیفه تنظیم پیک، تنظیم فرکانس، پشتیبان‌گیری اضطراری و راه‌اندازی سیاه سیستم قدرت را بر عهده دارند که می‌تواند باعث بهبود و متعادل کردن بار سیستم قدرت، بهبود کیفیت منبع تغذیه و مزایای اقتصادی سیستم قدرت شود. ستون فقرات برای اطمینان از عملکرد ایمن، اقتصادی و پایدار شبکه برق هستند..نیروگاه‌های ذخیره‌سازی پمپی به عنوان «تثبیت‌کننده»، «رگولاتور» و «تعادل‌کننده» در عملکرد ایمن شبکه‌های برق شناخته می‌شوند.
روند توسعه نیروگاه های ذخیره سازی پمپی جهان هد بالا، ظرفیت زیاد و سرعت بالا است.هد بالا به این معنی است که واحد به یک هد بالاتر توسعه می یابد، ظرفیت بزرگ به این معنی است که ظرفیت یک واحد به طور مداوم در حال افزایش است و سرعت بالا به این معنی است که واحد سرعت خاص بالاتری را اتخاذ می کند.

ساختار و ویژگی های نیروگاه
ساختمان های اصلی نیروگاه ذخیره سازی پمپاژ شده عموماً عبارتند از: مخزن فوقانی، مخزن پایینی، سیستم آبرسانی، کارگاه و سایر ساختمان های ویژه.در مقایسه با نیروگاه های برق آبی معمولی، ساختارهای هیدرولیکی نیروگاه های ذخیره سازی پمپی دارای ویژگی های اصلی زیر است:
مخازن بالا و پایین وجود دارد.در مقایسه با نیروگاه های برق آبی معمولی با ظرفیت نصب شده یکسان، ظرفیت مخزن نیروگاه های پمپی ذخیره سازی معمولاً نسبتاً کوچک است.
سطح آب مخزن به شدت در نوسان است و مرتباً بالا و پایین می رود.به منظور انجام وظیفه تراشیدن قله و پرکردن دره در شبکه برق، تغییرات روزانه سطح آب مخزن نیروگاه ذخیره سازی پمپ شده معمولاً نسبتاً زیاد است و معمولاً از 10 تا 20 متر فراتر می رود و برخی از نیروگاه ها به 30- می رسد. 40 متر، و سرعت تغییر سطح آب مخزن نسبتا سریع است، به طور کلی به 5 ~ 8 متر در ساعت و حتی 8 ~ 10 متر در ساعت می رسد.
الزامات جلوگیری از نشت مخزن بالاست.اگر نیروگاه ذخیره سازی پمپی خالص به دلیل تراوش مخزن فوقانی مقدار زیادی از دست دادن آب ایجاد کند، تولید برق نیروگاه کاهش می یابد.در عین حال، به منظور جلوگیری از نشت آب از بدتر شدن شرایط هیدروژئولوژیکی در منطقه پروژه که منجر به آسیب نشت و نشت متمرکز می شود، الزامات بیشتری نیز برای جلوگیری از نشت مخزن در نظر گرفته شده است.
سر آب بالاستهد نیروگاه ذخیره سازی پمپاژ معمولاً بالا است، عمدتاً 200-800 متر.نیروگاه تلمبه‌ذخیره‌ای جیکسی با مجموع ظرفیت نصب شده 1.8 میلیون کیلووات، اولین پروژه 650 متری بخش هد کشور من است، و نیروگاه تلمبه‌ذخیره‌ای دونهوا با مجموع ظرفیت نصب شده 1.4 میلیون کیلووات، اولین پروژه 700 متری کشور من است. پروژه مقطع سر متر.با توسعه مداوم فن آوری ذخیره سازی پمپی، تعداد نیروگاه های پرقدرت و با ظرفیت بالا در کشور من افزایش خواهد یافت.
واحد در ارتفاع کم نصب شده است.به منظور غلبه بر نفوذ شناور و نشت بر روی نیروگاه، نیروگاه‌های ذخیره‌سازی پمپی در مقیاس بزرگ که در سال‌های اخیر در داخل و خارج از کشور ساخته شده‌اند، بیشتر شکل نیروگاه‌های زیرزمینی را به خود می‌گیرند.

اولین نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌سازی جهان، نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌سازی نترا در زوریخ، سوئیس است که در سال 1882 ساخته شد. ساخت نیروگاه‌های ذخیره‌سازی پمپی در چین نسبتاً دیر آغاز شد.اولین واحد برگشت پذیر جریان مورب در سال 1968 در مخزن گانگنان نصب شد. بعداً با توسعه سریع صنعت انرژی داخلی، ظرفیت نصب شده انرژی هسته ای و توان حرارتی به سرعت افزایش یافت و نیاز به تجهیز سیستم قدرت به واحدهای ذخیره پمپی مربوطه داشت. .
از دهه 1980، چین به شدت شروع به ساخت نیروگاه های ذخیره سازی پمپ شده در مقیاس بزرگ کرده است.در سال های اخیر، با توسعه سریع اقتصاد و صنعت برق کشورم، کشورم به دستاوردهای علمی و فناوری مثمر ثمری در زمینه استقلال تجهیزات واحدهای ذخیره سازی پمپی در مقیاس بزرگ دست یافته است.
تا پایان سال 2020، ظرفیت نصب شده تولید برق ذخیره سازی پمپ شده در کشور من 31.49 میلیون کیلووات بود که نسبت به سال قبل 4.0 درصد افزایش داشت.در سال 2020، ظرفیت تولید برق ذخیره سازی پمپ شده ملی 33.5 میلیارد کیلووات ساعت بود که نسبت به سال قبل 5.0 درصد افزایش داشت.ظرفیت تولید برق ذخیره سازی تلمبه ای کشور 1.2 میلیون کیلووات ساعت بود.نیروگاه های تلمبه ای کشور من هم در تولید و هم در حال ساخت رتبه اول را در جهان دارند.

شرکت ایالت گرید چین همیشه اهمیت زیادی به توسعه ذخیره سازی پمپاژ کرده است.در حال حاضر، State Grid دارای 22 نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌سازی در حال بهره‌برداری و 30 نیروگاه ذخیره‌سازی پمپ‌شده در دست ساخت است.
در سال 2016، ساخت پنج نیروگاه ذخیره سازی پمپ در ژنان، شانشی، جورونگ، جیانگ سو، چینگیوان، لیائونینگ، شیامن، فوجیان و فوکانگ، سین کیانگ آغاز شد.
در سال 2017، ساخت شش نیروگاه ذخیره سازی پمپ در شهرستان یی هبی، ژیروی مغولستان داخلی، نینگهای ژجیانگ، جینیون از ژجیانگ، لوونینگ هنان و پینگجیانگ از هونان آغاز شد.
در سال 2019، ساخت پنج نیروگاه ذخیره سازی پمپ در Funing در هبی، Jiaohe در Jilin، Qujiang در Zhejiang، Weifang در شاندونگ، و Hami در سین کیانگ آغاز شد.
در سال 2020، چهار نیروگاه ذخیره سازی پمپ در Shanxi Yuanqu، Shanxi Hunyuan، Zhejiang Pan'an و Shandong Tai'an فاز II شروع به ساخت خواهند کرد.

اولین نیروگاه ذخیره سازی پمپ شده کشور من با تجهیزات واحد کاملاً مستقل.در اکتبر 2011، نیروگاه با موفقیت تکمیل شد، که نشان می دهد کشور من با موفقیت بر فناوری اصلی توسعه تجهیزات واحد ذخیره سازی پمپ تسلط یافته است.
در آوریل 2013، نیروگاه ذخیره سازی پمپ فوجیان Xianyou به طور رسمی برای تولید برق مورد بهره برداری قرار گرفت.در آوریل 2016، نیروگاه ذخیره سازی پمپی ژجیانگ شیانجو با ظرفیت واحد 375000 کیلووات با موفقیت به شبکه متصل شد.تجهیزات خودمختار واحدهای ذخیره سازی پمپی در مقیاس بزرگ در کشور من رایج شده و به طور مداوم اعمال می شود.
اولین نیروگاه 700 متری تلمبه‌ای ذخیره‌سازی کشور من.مجموع ظرفیت نصب شده 1.4 میلیون کیلووات است.در 4 ژوئن 2021، واحد 1 برای تولید برق مورد بهره برداری قرار گرفت.
نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌سازی با بزرگترین ظرفیت نصب شده در جهان در حال حاضر در حال ساخت است.مجموع ظرفیت نصب شده 3.6 میلیون کیلووات است.
ذخیره سازی پمپی دارای ویژگی های اساسی، جامع و عمومی است.می تواند در خدمات تنظیم منبع جدید سیستم قدرت، شبکه، بارگذاری و لینک های ذخیره سازی شرکت کند و مزایای جامع آن قابل توجه تر است.دارای تثبیت کننده منبع تغذیه ایمن سیستم قدرت، متعادل کننده کم کربن تمیز و راندمان بالا عملکرد مهم تنظیم کننده در حال اجرا است.
اولین مورد، مقابله موثر با کمبود ظرفیت ذخیره قابل اعتماد سیستم قدرت تحت نفوذ نسبت بالایی از انرژی جدید است.با مزیت تنظیم اوج ظرفیت مضاعف، می‌توانیم ظرفیت تنظیم پیک با ظرفیت زیاد سیستم قدرت را بهبود بخشیم و مشکل تامین بار پیک ناشی از ناپایداری انرژی جدید و بار پیک ناشی از فرود را کاهش دهیم.مشکلات مصرف ناشی از توسعه گسترده انرژی های جدید در طول دوره می تواند مصرف انرژی جدید را بهتر ترویج کند.
دوم این است که به طور موثر با عدم تطابق بین ویژگی های خروجی انرژی جدید و تقاضای بار، با تکیه بر توانایی تنظیم انعطاف پذیر پاسخ سریع، برای انطباق بهتر با تصادفی بودن و نوسانات انرژی جدید، و پاسخگویی به تقاضای تنظیم انعطاف پذیر مقابله کنیم. انرژی جدید "بسته به آب و هوا" به ارمغان می آورد.
سومین، مقابله موثر با ممان اینرسی ناکافی سیستم قدرت انرژی جدید با نسبت بالا است.با مزیت ممان اینرسی بالای ژنراتور سنکرون، می تواند به طور موثر قابلیت ضد اغتشاش سیستم را افزایش داده و ثبات فرکانس سیستم را حفظ کند.
چهارم این است که به طور مؤثر با تأثیر ایمنی بالقوه فرم "دو-بالا" در سیستم قدرت جدید مقابله کنید، عملکرد پشتیبان گیری اضطراری را در نظر بگیرید، و به نیازهای تنظیم ناگهانی در هر زمان با قابلیت استارت سریع و افزایش سریع قدرت پاسخ دهید. .در عین حال، به عنوان یک بار قطع، می تواند با خیال راحت بار نامی واحد پمپاژ را با پاسخ میلی ثانیه حذف کند و عملکرد ایمن و پایدار سیستم را بهبود بخشد.
پنجم، مقابله موثر با هزینه‌های تنظیم بالای ناشی از اتصال شبکه انرژی جدید در مقیاس بزرگ است.از طریق روش های عملیاتی معقول، همراه با توان حرارتی برای کاهش کربن و افزایش راندمان، کاهش رها شدن باد و نور، ارتقای تخصیص ظرفیت، و بهبود اقتصاد کلی و عملکرد پاک کل سیستم.

تقویت بهینه سازی و یکپارچه سازی منابع زیرساخت، هماهنگی مدیریت ایمنی، کیفیت و پیشرفت 30 پروژه در حال ساخت، ارتقای قوی ساخت و ساز مکانیزه، کنترل هوشمند و ساخت و ساز استاندارد، بهینه سازی دوره ساخت و اطمینان از اینکه ظرفیت ذخیره سازی پمپاژ از 20 میلیون فراتر خواهد رفت. در دوره "برنامه پنج ساله چهاردهم".کیلووات و ظرفیت نصب شده عملیاتی تا سال 2030 از 70 میلیون کیلووات فراتر خواهد رفت.
دوم این است که سخت روی مدیریت ناب کار کنید.تقویت رهنمودهای برنامه ریزی، با تمرکز بر هدف "کربن دوگانه" و اجرای استراتژی شرکت، تهیه با کیفیت بالا برنامه توسعه "پنج ساله چهاردهم" برای ذخیره سازی پمپاژ.بهینه سازی علمی رویه های اولیه کار پروژه و پیشبرد مطالعات امکان سنجی و تایید پروژه به شیوه ای منظم.با تمرکز بر ایمنی، کیفیت، دوره ساخت و هزینه، مدیریت و کنترل هوشمند، ساخت و ساز مکانیزه و ساخت و ساز سبز ساخت و ساز مهندسی را به شدت ترویج می کند تا اطمینان حاصل شود که پروژه های در حال ساخت می توانند در اسرع وقت به منافع دست یابند.
تعمیق مدیریت چرخه عمر تجهیزات، تعمیق تحقیق در مورد خدمات شبکه برق واحدها، بهینه سازی استراتژی عملیات واحدها و خدمت کامل به عملکرد ایمن و پایدار شبکه برق.تعمیق مدیریت ناب چند بعدی، سرعت بخشیدن به ساخت یک زنجیره تامین هوشمند مدرن، بهبود سیستم مدیریت مواد، تخصیص علمی سرمایه، منابع، فناوری، داده ها و سایر عوامل تولید، بهبود شدید کیفیت و کارایی، و بهبود همه جانبه کارایی مدیریت و بهره وری عملیاتی
سومین مورد، جستجوی پیشرفت در نوآوری های تکنولوژیکی است.اجرای عمیق "برنامه اقدام جدید جهش رو به جلو" برای نوآوری علمی و فناوری، افزایش سرمایه گذاری در تحقیقات علمی و بهبود توانایی نوآوری مستقل.افزایش کاربرد فناوری واحد سرعت متغیر، تقویت تحقیق و توسعه فناوری واحدهای 400 مگاواتی با ظرفیت بالا، تسریع در ساخت آزمایشگاه‌های مدل پمپ-توربین و آزمایشگاه‌های شبیه‌سازی و تمام تلاش برای ایجاد یک نوآوری علمی و فناوری مستقل. سکو.
طرح تحقیقات علمی و تخصیص منابع را بهینه کنید، تحقیقات را در مورد فناوری اصلی ذخیره سازی پمپاژ تقویت کنید و برای غلبه بر مشکل فنی "گردن گیر کرده" تلاش کنید.تعمیق تحقیق در مورد کاربرد فناوری‌های جدید مانند «زنجیره هوشمند IoT ابری بزرگ»، ساخت نیروگاه‌های هوشمند دیجیتالی را به طور جامع توسعه دهید و تحول دیجیتال شرکت‌ها را تسریع کنید.