Magazyny szczytowo-pompowe to najszerzej stosowana i dojrzała technologia w magazynowaniu energii na dużą skalę, a moc zainstalowana elektrowni może sięgać gigawatów.Obecnie najbardziej dojrzałym i największym zainstalowanym magazynem energii na świecie jest elektrownia szczytowo-pompowa.
Technologia elektrowni szczytowo-pompowych jest dojrzała i stabilna, oferując wiele wszechstronnych korzyści i jest często wykorzystywana do regulacji szczytów i tworzenia kopii zapasowych.Magazyny szczytowo-pompowe to najszerzej stosowana i dojrzała technologia w magazynowaniu energii na dużą skalę, a moc zainstalowana elektrowni może sięgać gigawatów.
Według niepełnych statystyk Komitetu Profesjonalnego ds. Magazynowania Energii Chińskiego Stowarzyszenia Badań Energetycznych, elektrownie szczytowo-pompowe są obecnie najbardziej dojrzałym i największym zainstalowanym magazynem energii na świecie.W 2019 r. światowa pojemność operacyjna magazynowania energii osiągnęła 180 milionów kilowatów, a zainstalowana moc magazynów szczytowo-pompowych przekroczyła 170 milionów kilowatów, co stanowi 94% całkowitej światowej magazynowanej energii.
Elektrownie szczytowo-pompowe wykorzystują energię elektryczną wytworzoną w okresie niskiego obciążenia systemu elektroenergetycznego do pompowania wody na wysokie miejsca w celu jej magazynowania i uwalniania wody do wytwarzania energii elektrycznej w okresach szczytowego obciążenia.Gdy obciążenie jest niskie, użytkownikiem jest elektrownia szczytowo-pompowa;gdy obciążenie jest szczytowe, jest to elektrownia.
Agregat szczytowo-pompowy pełni dwie podstawowe funkcje: pompowanie wody i wytwarzanie energii elektrycznej.Jednostka pracuje jako turbina wodna w szczytowym obciążeniu systemu elektroenergetycznego.Otwarcie łopatki kierującej turbiny wodnej jest regulowane przez system regulatora, a energia potencjalna wody jest zamieniana na energię mechaniczną obrotu jednostki, a następnie energia mechaniczna jest zamieniana na energię elektryczną przez generator;
Gdy obciążenie systemu elektroenergetycznego jest niskie, pompa wodna służy do pompowania wody z dolnego zbiornika do górnego.Dzięki automatycznej regulacji systemu regulatora otwarcie łopatki kierującej jest automatycznie dostosowywane do wysokości podnoszenia pompy, a energia elektryczna jest przekształcana w energię potencjalną wody i magazynowana..
Elektrownie szczytowo-pompowe są głównie odpowiedzialne za regulację szczytową, regulację częstotliwości, awaryjne tworzenie kopii zapasowych i czarny start systemu elektroenergetycznego, co może poprawić i zrównoważyć obciążenie systemu elektroenergetycznego, poprawić jakość zasilania i korzyści ekonomiczne systemu elektroenergetycznego, oraz są kręgosłupem zapewniającym bezpieczną, ekonomiczną i stabilną pracę sieci energetycznej..Elektrownie szczytowo-pompowe są znane jako „stabilizatory”, „regulatory” i „balansery” w bezpiecznej pracy sieci elektroenergetycznych.
Trend rozwoju światowych elektrowni szczytowo-pompowych to wysoka wydajność, duża moc i duża prędkość.Wysoka wysokość podnoszenia oznacza, że jednostka rozwija się do wyższej wysokości podnoszenia, duża wydajność oznacza, że wydajność pojedynczej jednostki stale rośnie, a wysoka prędkość oznacza, że jednostka przyjmuje wyższą prędkość właściwą.
Struktura i charakterystyka elektrowni
Do głównych budynków elektrowni szczytowo-pompowej należą z reguły: zbiornik górny, zbiornik dolny, wodociąg, warsztat i inne budynki specjalne.W porównaniu z konwencjonalnymi elektrowniami wodnymi konstrukcje hydrauliczne elektrowni szczytowo-pompowych mają następujące główne cechy:
Istnieją zbiorniki górne i dolne.W porównaniu z konwencjonalnymi elektrowniami wodnymi o tej samej mocy zainstalowanej, pojemność zbiorników elektrowni szczytowo-pompowych jest zwykle stosunkowo niewielka.
Poziom wody w zbiorniku bardzo się waha, często podnosi się i opada.W celu podjęcia zadania obcinania szczytów i wypełniania dolin w sieci elektroenergetycznej, dobowa zmienność poziomu wody w zbiorniku elektrowni szczytowo-pompowej jest zwykle stosunkowo duża, na ogół przekracza 10-20 metrów, a niektóre elektrownie osiągają 30- 40 metrów, a tempo zmian poziomu wody w zbiorniku jest stosunkowo szybkie, osiągając na ogół 5~8m/h, a nawet 8~10m/h.
Wymagania dotyczące zapobiegania przesiąkaniu zbiornika są wysokie.Jeśli czysta elektrownia szczytowo-pompowa powoduje duże straty wody z powodu przesiąkania górnego zbiornika, produkcja energii w elektrowni zostanie zmniejszona.Jednocześnie, aby nie dopuścić do pogorszenia warunków hydrogeologicznych na obszarze objętym projektem przesiąkaniu wód, skutkującego uszkodzeniami przesiąkającymi i skoncentrowanym przesiąkaniem, wyższe wymagania stawiane są również zapobieganiu przesiąkaniu zbiorników.
Poziom wody jest wysoki.Głowica elektrowni szczytowo-pompowej jest na ogół wysoka, przeważnie 200-800 metrów.Elektrownia szczytowo-pompowa Jixi o łącznej mocy zainstalowanej 1,8 miliona kilowatów jest pierwszym projektem sekcji czołowej w moim kraju o długości 650 metrów, a elektrownia szczytowo-pompowa Dunhua o łącznej mocy zainstalowanej 1,4 miliona kilowatów jest pierwszym projektem 700-metrowym w moim kraju. projekt sekcji głowicy licznika.Wraz z ciągłym rozwojem technologii szczytowo-pompowych, w moim kraju wzrośnie liczba wysokosprawnych elektrowni o dużej mocy.
Urządzenie jest zainstalowane na niskiej wysokości.Aby przezwyciężyć wpływ wyporu i przesiąkania na elektrownię, wielkoskalowe elektrownie szczytowo-pompowe budowane w ostatnich latach w kraju i za granicą przyjmują głównie formę elektrowni podziemnych.
Najwcześniejszą na świecie elektrownią szczytowo-pompową jest elektrownia szczytowo-pompowa Netra w Zurychu w Szwajcarii, zbudowana w 1882 roku. Budowa elektrowni szczytowo-pompowych w Chinach rozpoczęła się stosunkowo późno.Pierwsza jednostka odwracalna z przepływem ukośnym została zainstalowana w zbiorniku Gangnan w 1968 roku. Później, wraz z szybkim rozwojem krajowego przemysłu energetycznego, moc zainstalowana energii jądrowej i cieplnej gwałtownie wzrosła, co wymagało wyposażenia systemu elektroenergetycznego w odpowiednie jednostki szczytowo-pompowe .
Od lat 80. Chiny zaczęły energicznie budować wielkoskalowe elektrownie szczytowo-pompowe.W ostatnich latach, wraz z szybkim rozwojem gospodarki i energetyki mojego kraju, mój kraj osiągnął owocne osiągnięcia naukowe i technologiczne w zakresie autonomii urządzeń wielkopompowych elektrowni szczytowo-pompowych.
Do końca 2020 r. moc zainstalowana elektrowni szczytowo-pompowych w moim kraju wynosiła 31,49 mln kilowatów, co stanowi wzrost o 4,0% w porównaniu z rokiem poprzednim.W 2020 r. krajowa moc elektrowni szczytowo-pompowych wyniosła 33,5 mld kWh, co oznacza wzrost o 5,0% w stosunku do roku poprzedniego;nowo dodana moc elektrowni szczytowo-pompowej w kraju wyniosła 1,2 mln kWh.elektrownie szczytowo-pompowe w moim kraju, zarówno w fazie produkcji, jak iw budowie, zajmują pierwsze miejsce na świecie.
China State Grid Corporation zawsze przywiązywała dużą wagę do rozwoju elektrowni szczytowo-pompowych.Obecnie w State Grid działają 22 elektrownie szczytowo-pompowe i 30 elektrowni szczytowo-pompowych w budowie.
W 2016 roku rozpoczęto budowę pięciu elektrowni szczytowo-pompowych w Zhen'an, Shaanxi, Jurong, Jiangsu, Qingyuan, Liaoning, Xiamen, Fujian i Fukang, Xinjiang;
W 2017 r. rozpoczęto budowę sześciu elektrowni szczytowo-pompowych w hrabstwie Yi w Hebei, Zhirui w Mongolii Wewnętrznej, Ninghai w Zhejiang, Jinyun w Zhejiang, Luoning w Henan i Pingjiang w Hunan;
W 2019 r. rozpoczęto budowę pięciu elektrowni szczytowo-pompowych w Funing w Hebei, Jiaohe w Jilin, Qujiang w Zhejiang, Weifang w Shandong i Hami w Xinjiang;
W 2020 roku rozpoczną się budowę czterech elektrowni szczytowo-pompowych w Shanxi Yuanqu, Shanxi Hunyuan, Zhejiang Pan'an i Shandong Tai'an.
pierwsza w moim kraju elektrownia szczytowo-pompowa z całkowicie autonomicznym wyposażeniem blokowym.W październiku 2011 r. elektrownia została pomyślnie ukończona, co świadczy o tym, że mój kraj z powodzeniem opanował podstawową technologię rozwoju urządzeń szczytowo-pompowych.
W kwietniu 2013 roku elektrownia szczytowo-pompowa Fujian Xianyou została oficjalnie uruchomiona w celu wytwarzania energii;w kwietniu 2016 roku elektrownia szczytowo-pompowa Zhejiang Xianju o mocy 375 000 kilowatów została pomyślnie podłączona do sieci.Autonomiczne wyposażenie wielkopompowych elektrowni szczytowo-pompowych w moim kraju jest stale spopularyzowane i stosowane.
pierwsza w moim kraju elektrownia szczytowo-pompowa o wysokości 700 metrów.Całkowita moc zainstalowana wynosi 1,4 miliona kilowatów.4 czerwca 2021 r. oddano do eksploatacji I blok do wytwarzania energii elektrycznej.
Obecnie trwa budowa elektrowni szczytowo-pompowej o największej mocy zainstalowanej na świecie.Całkowita moc zainstalowana wynosi 3,6 miliona kilowatów.
Magazyn szczytowo-pompowy posiada cechy podstawowe, kompleksowe i ogólnodostępne.Może uczestniczyć w usługach regulacyjnych nowego źródła systemu elektroenergetycznego, sieci, połączeń odbiorczych i magazynowych, a kompleksowe korzyści są bardziej znaczące.Zapewnia bezpieczny stabilizator zasilania systemu zasilania, czysty balanser niskowęglowy i wysoką sprawność Ważną funkcję regulatora pracy.
Pierwszym z nich jest skuteczne radzenie sobie z brakiem niezawodnej mocy rezerwowej systemu elektroenergetycznego w warunkach penetracji dużego udziału nowej energii.Zaletą regulacji szczytowej o podwójnej wydajności, możemy poprawić zdolność regulacji szczytowej dużej wydajności systemu elektroenergetycznego i złagodzić problem z zasilaniem szczytowym spowodowanym niestabilnością nowej energii i obciążeniem szczytowym spowodowanym przez koryto.Trudności związane z konsumpcją spowodowane rozwojem nowej energii na dużą skalę w tym okresie mogą lepiej promować zużycie nowej energii.
Drugim jest skuteczne radzenie sobie z rozbieżnością między charakterystyką wyjściową nowej energii a zapotrzebowaniem na obciążenie, opierając się na elastycznej zdolności dostosowywania szybkiej reakcji, aby lepiej dostosować się do losowości i zmienności nowej energii oraz spełnić zapotrzebowanie na elastyczne dostosowanie niesie ze sobą nowa energia „w zależności od pogody”.
Trzecim jest skuteczne uporanie się z niewystarczającym momentem bezwładności nowego systemu elektroenergetycznego o dużej proporcji.Dzięki wysokiemu momentowi bezwładności generatora synchronicznego może skutecznie zwiększyć zdolność przeciwzakłóceniową systemu i utrzymać stabilność częstotliwości systemu.
Czwartym zadaniem jest skuteczne radzenie sobie z potencjalnym wpływem na bezpieczeństwo formy „podwójnie wysokiej” na nowy system zasilania, przejęcie funkcji awaryjnego zasilania awaryjnego i reagowanie na nagłe potrzeby regulacji w dowolnym momencie dzięki funkcji szybkiego start-stop i szybkiego zwiększania mocy .Jednocześnie, jako obciążenie przerywane, może bezpiecznie usunąć obciążenie znamionowe zespołu pompującego z odpowiedzią milisekundową i poprawić bezpieczną i stabilną pracę systemu.
Piąty to skuteczne radzenie sobie z wysokimi kosztami dostosowawczymi wynikającymi z przyłączenia nowych sieci energetycznych na dużą skalę.Dzięki rozsądnym metodom działania w połączeniu z energią cieplną w celu zmniejszenia emisji dwutlenku węgla i zwiększenia wydajności, zmniejszenia rezygnacji z wiatru i światła, promowania alokacji mocy oraz poprawy ogólnej ekonomii i czystego działania całego systemu.
Wzmocnij optymalizację i integrację zasobów infrastrukturalnych, koordynuj zarządzanie bezpieczeństwem, jakością i postępem 30 projektów w budowie, energicznie promuj zmechanizowane budownictwo, inteligentną kontrolę i znormalizowaną konstrukcję, zoptymalizuj okres budowy i zapewnij, że pojemność szczytowo-pompowa przekroczy 20 milionów w okresie „14. planu pięcioletniego”.kilowatów, a operacyjna moc zainstalowana przekroczy 70 milionów kilowatów do 2030 roku.
Drugim jest ciężka praca nad lean management.Wzmocnienie wytycznych planistycznych, skupienie się na celu „podwójny węgiel” i realizacji strategii firmy, wysokiej jakości przygotowanie „14-tego pięcioletniego” planu rozwoju elektrowni szczytowo-pompowych.Naukowo zoptymalizuj wstępne procedury pracy nad projektem oraz w uporządkowany sposób poprowadź studium wykonalności i zatwierdzenie projektu.Koncentrując się na bezpieczeństwie, jakości, okresie budowy i kosztach, energicznie promuj inteligentne zarządzanie i kontrolę, zmechanizowane budownictwo i ekologiczne budownictwo inżynieryjne, aby zapewnić, że projekty w trakcie realizacji przyniosą korzyści tak szybko, jak to możliwe.
Pogłębić zarządzanie cyklem życia urządzeń, pogłębić badania nad obsługą sieci elektroenergetycznych bloków, zoptymalizować strategię eksploatacji bloków oraz w pełni służyć bezpiecznej i stabilnej pracy sieci elektroenergetycznej.Pogłębić wielowymiarowe szczupłe zarządzanie, przyspieszyć budowę nowoczesnego inteligentnego łańcucha dostaw, udoskonalić system gospodarki materiałowej, naukowo alokować kapitał, zasoby, technologię, dane i inne czynniki produkcji, energicznie poprawiać jakość i wydajność oraz kompleksowo poprawiać efektywność zarządzania i wydajność operacyjna.
Trzeci to poszukiwanie przełomów w innowacjach technologicznych.Dogłębne wdrożenie „Planu działań New Leap Forward” w zakresie innowacji naukowych i technologicznych, zwiększenie inwestycji w badania naukowe oraz poprawa zdolności do samodzielnej innowacji.Zwiększyć zastosowanie technologii jednostek o zmiennej prędkości, wzmocnić badania i rozwój technologii 400-megawatowych jednostek o dużej mocy, przyspieszyć budowę laboratoriów modelowych pomp-turbin i laboratoriów symulacyjnych oraz dołożyć wszelkich starań, aby zbudować niezależną innowację naukowo-technologiczną Platforma.
Zoptymalizuj rozplanowanie badań naukowych i alokację zasobów, wzmocnij badania nad podstawową technologią elektrowni szczytowo-pompowych i staraj się przezwyciężyć techniczny problem „utkniętej szyi”.Pogłębić badania nad zastosowaniem nowych technologii, takich jak „Big Cloud IoT Smart Chain”, kompleksowo wdrożyć budowę cyfrowych inteligentnych elektrowni i przyspieszyć transformację cyfrową przedsiębiorstw.
Czas publikacji: 07.03.-2022
