Гидроаккумулирование является наиболее широко используемой и зрелой технологией крупномасштабного хранения энергии, а установленная мощность электростанций может достигать гигаватт.В настоящее время самым зрелым и самым большим установленным накопителем энергии в мире являются гидроаккумуляторы.
Технология гидроаккумулирования является зрелой и стабильной, с большими комплексными преимуществами и часто используется для пикового регулирования и резервного копирования.Гидроаккумулирование является наиболее широко используемой и зрелой технологией крупномасштабного хранения энергии, а установленная мощность электростанций может достигать гигаватт.
Согласно неполным статистическим данным Профессионального комитета по хранению энергии Китайской ассоциации энергетических исследований, гидроаккумулирующие электростанции в настоящее время являются наиболее зрелыми и крупнейшими установленными хранилищами энергии в мире.По состоянию на 2019 год операционная мощность хранения энергии в мире достигла 180 миллионов киловатт, а установленная мощность перекачиваемой энергии превысила 170 миллионов киловатт, что составляет 94% от общего объема хранения энергии в мире.
Гидроаккумулирующие электростанции используют электроэнергию, вырабатываемую в период низкой нагрузки энергосистемы, для перекачивания воды на высокое место для хранения и выпуска воды для выработки электроэнергии в периоды пиковой нагрузки.Когда нагрузка низкая, пользователем является гидроаккумулирующая электростанция;когда нагрузка пиковая, это электростанция.
Насосная аккумулирующая установка выполняет две основные функции: перекачка воды и выработка электроэнергии.Агрегат работает как водяная турбина, когда нагрузка на энергосистему достигает своего пика.Открытие направляющего аппарата гидротурбины регулируется системой регуляторов, а потенциальная энергия воды преобразуется в механическую энергию вращения агрегата, а затем механическая энергия преобразуется в электрическую через генератор;
Когда нагрузка энергосистемы низкая, водяной насос используется для перекачки воды из нижнего резервуара в верхний резервуар.Благодаря автоматической настройке системы регулятора открытие направляющего аппарата автоматически регулируется в соответствии с подъемом насоса, а электрическая энергия преобразуется в потенциальную энергию воды и сохраняется..
Гидроаккумулирующие электростанции в основном отвечают за пиковое регулирование, регулирование частоты, аварийное резервирование и пуск в обесточенном состоянии энергосистемы, что может улучшить и сбалансировать нагрузку энергосистемы, улучшить качество энергоснабжения и экономические выгоды энергосистемы, а также являются основой для обеспечения безопасной, экономичной и стабильной работы энергосистемы..Гидроаккумулирующие электростанции известны как «стабилизаторы», «регуляторы» и «балансиры» в безопасной эксплуатации электрических сетей.
Тенденцией развития мировых гидроаккумулирующих электростанций является высокий напор, большая мощность и высокая скорость.Высокий напор означает, что агрегат развивается до более высокого напора, большая производительность означает, что производительность отдельного агрегата постоянно увеличивается, а высокая скорость означает, что агрегат работает на более высокой удельной скорости.
Структура и характеристики электростанции
К основным зданиям ГАЭС, как правило, относятся: верхний резервуар, нижний резервуар, водопровод, мастерская и другие специальные постройки.По сравнению с обычными гидроэлектростанциями гидротехнические сооружения гидроаккумулирующих электростанций имеют следующие основные характеристики:
Различают верхний и нижний резервуары.По сравнению с обычными гидроэлектростанциями с такой же установленной мощностью емкость гидроаккумулирующих электростанций обычно относительно невелика.
Уровень воды в водохранилище сильно колеблется, часто поднимается и опускается.Для выполнения задачи по срезанию пиков и заполнению впадин в энергосистеме суточные колебания уровня воды в водохранилище ГАЭС обычно относительно велики, как правило, превышающие 10-20 метров, а некоторые электростанции достигают 30-30 метров. 40 метров, а скорость изменения уровня воды в водохранилище относительно высока, обычно достигая 5-8 м/ч и даже 8-10 м/ч.
Требования к предотвращению просачивания резервуара высоки.Если чистая ГАЭС вызывает большие потери воды из-за просачивания верхнего резервуара, выработка электроэнергии электростанцией будет снижена.В то же время, чтобы предотвратить просачивание воды из-за ухудшения гидрогеологических условий в районе проекта, приводящего к фильтрационному повреждению и концентрированному просачиванию, также предъявляются повышенные требования к предотвращению просачивания водохранилища.
Напор воды высокий.Напор ГАЭС обычно высокий, в основном 200-800 метров.Гидроаккумулирующая электростанция Цзиси с общей установленной мощностью 1,8 миллиона киловатт является первым проектом в моей стране с головной частью высотой 650 метров, а гидроаккумулирующая электростанция Дуньхуа с общей установленной мощностью 1,4 миллиона киловатт — первым в моей стране 700-метровым проектом гидроаккумулирующей электростанции. проект головной части метра.С непрерывным развитием технологии гидроаккумулирования количество мощных электростанций с высоким напором в моей стране будет увеличиваться.
Устройство установлено на небольшой высоте.Чтобы преодолеть влияние плавучести и просачивания на электростанцию, крупные гидроаккумулирующие электростанции, построенные в стране и за рубежом в последние годы, в основном принимают форму подземных электростанций.
Самая ранняя в мире гидроаккумулирующая электростанция — это гидроаккумулирующая электростанция «Нетра» в Цюрихе, Швейцария, построенная в 1882 году. Строительство гидроаккумулирующих электростанций в Китае началось относительно поздно.Первый косонаправленный реверсивный блок был установлен в водохранилище Ганнань в 1968 году. Позже, с бурным развитием отечественной энергетики, установленная мощность ядерной и тепловой энергии быстро увеличивалась, что потребовало оснащения энергосистемы соответствующими гидроаккумулирующими агрегатами. .
С 1980-х годов Китай начал активно строить крупные гидроаккумулирующие электростанции.В последние годы, с быстрым развитием экономики и энергетики моей страны, моя страна добилась плодотворных научных и технических достижений в области автономного оборудования крупных гидроаккумулирующих установок.
К концу 2020 года установленная мощность гидроаккумулирующих электростанций в моей стране составила 31,49 миллиона киловатт, что на 4,0% больше, чем в предыдущем году.В 2020 году национальная ГАЭС составила 33,5 млрд кВтч, что на 5,0% больше, чем в предыдущем году;вновь введенные гидроаккумулирующие мощности страны составили 1,2 млн кВтч.гидроаккумулирующие электростанции моей страны, как действующие, так и строящиеся, занимают первое место в мире.
Государственная электросетевая корпорация Китая всегда придавала большое значение развитию гидроаккумулирования.В настоящее время в Госсетях эксплуатируются 22 гидроаккумулирующие электростанции и строятся 30 гидроаккумулирующих электростанций.
В 2016 году началось строительство пяти гидроаккумулирующих электростанций в Чжэньань, Шэньси, Джуронг, Цзянсу, Цинъюань, Ляонин, Сямынь, Фуцзянь и Фукан, Синьцзян;
В 2017 году началось строительство шести гидроаккумулирующих электростанций в округе Йи провинции Хэбэй, Чжуруи во Внутренней Монголии, Нинхае в провинции Чжэцзян, Цзиньюне в провинции Чжэцзян, Луонине в провинции Хэнань и Пинцзяне в провинции Хунань;
В 2019 году началось строительство пяти гидроаккумулирующих электростанций в Фунине в Хэбэе, Цзяохэ в Цзилине, Цюйцзяне в Чжэцзяне, Вэйфане в Шаньдуне и Хами в Синьцзяне;
В 2020 году начнется строительство четырех гидроаккумулирующих электростанций в Shanxi Yuanqu, Shanxi Hunyuan, Zhejiang Pan'an и Shandong Tai'an Phase II.
первая в моей стране гидроаккумулирующая электростанция с полностью автономным блочным оборудованием.В октябре 2011 года электростанция была успешно завершена, что свидетельствует о том, что моя страна успешно освоила основную технологию разработки оборудования гидроаккумулирующих установок.
В апреле 2013 года аккумулирующая электростанция Fujian Xianyou была официально введена в эксплуатацию для выработки электроэнергии;в апреле 2016 года успешно подключена к сети ГАЭС «Чжэцзян Сянджу» единичной мощностью 375 000 киловатт.Автономное оборудование крупных гидроаккумулирующих установок в моей стране популяризировалось и применялось постоянно.
первая в моей стране 700-метровая гидроаккумулирующая электростанция.Суммарная установленная мощность составляет 1,4 миллиона киловатт.4 июня 2021 года введен в эксплуатацию первый блок по выработке электроэнергии.
Сейчас строится гидроаккумулирующая электростанция с самой большой установленной мощностью в мире.Суммарная установленная мощность составляет 3,6 млн киловатт.
Гидроаккумулирующая система имеет характеристики базовой, комплексной и общественной.Он может участвовать в услугах по регулированию нового источника, сети, нагрузки и хранения энергосистемы, и комплексные преимущества более значительны.Он несет в себе безопасный стабилизатор питания системы питания, чистый балансир с низким содержанием углерода и высокую эффективность. Важная функция работающего регулятора.
Во-первых, эффективно бороться с отсутствием надежного резерва мощности энергосистемы в условиях проникновения высокой доли новой энергии.Обладая преимуществом регулирования пиковой мощности с двойной мощностью, мы можем улучшить мощность регулирования пиковой мощности энергосистемы и решить проблему подачи пиковой нагрузки, вызванную нестабильностью новой энергии и пиковой нагрузкой, вызванной провалом.Трудности с потреблением, вызванные крупномасштабным развитием новой энергии в этот период, могут лучше способствовать потреблению новой энергии.
Во-вторых, эффективно справляться с несоответствием между выходными характеристиками новой энергии и потребностью в нагрузке, полагаясь на гибкую способность регулировки быстрого реагирования, лучше адаптироваться к случайности и изменчивости новой энергии, а также удовлетворять гибкие потребности в регулировке. привнесенный новой энергией «в зависимости от погоды».
В-третьих, эффективно бороться с недостаточным моментом инерции высокопропорциональной энергосистемы новой энергии.Благодаря высокому моменту инерции синхронного генератора он может эффективно повысить способность системы противостоять помехам и поддерживать стабильность частоты системы.
В-четвертых, эффективно справляться с потенциальным воздействием на безопасность «двойной высокой» формы в новой энергосистеме, принимать на себя функцию аварийного резервирования и реагировать на внезапные потребности в регулировке в любое время с помощью возможностей быстрого пуска-остановки и быстрого линейного изменения мощности. .В то же время, как отключаемая нагрузка, он может безопасно снять номинальную нагрузку насосного агрегата с миллисекундным откликом и повысить безопасную и стабильную работу системы.
В-пятых, эффективно справляться с высокими затратами на перестройку, вызванными крупномасштабным подключением к новым энергосетям.Благодаря разумным методам эксплуатации в сочетании с тепловой энергией для сокращения выбросов углерода и повышения эффективности, уменьшения отказа от ветра и света, содействия распределению мощности и улучшения общей экономичности и чистой работы всей системы.
Усилить оптимизацию и интеграцию ресурсов инфраструктуры, координировать управление безопасностью, качеством и ходом реализации 30 строящихся проектов, активно продвигать механизированное строительство, интеллектуальное управление и стандартизированное строительство, оптимизировать период строительства и обеспечить, чтобы емкость гидроаккумулирующих насосов превышала 20 млн. в период «14-й пятилетки».киловатт, а действующая установленная мощность к 2030 году превысит 70 млн киловатт.
Во-вторых, усердно работать над бережливым управлением.Усиление планового руководства, ориентируясь на цель «двойной углерод» и реализацию стратегии компании, качественная подготовка плана развития «14-й пятилетки» гидроаккумулирующих хранилищ.Научная оптимизация предварительных рабочих процедур проекта и упорядоченное продвижение технико-экономического обоснования и утверждения проекта.Сосредоточив внимание на безопасности, качестве, сроках строительства и стоимости, активно продвигайте интеллектуальное управление и контроль, механизированное строительство и экологичное строительство инженерных сооружений, чтобы гарантировать, что строящиеся проекты могут принести выгоду как можно скорее.
Углубить управление жизненным циклом оборудования, углубить исследования по обслуживанию энергосистемы блоков, оптимизировать стратегию работы блоков и полностью обеспечить безопасную и стабильную работу электросети.Углубить многомерное бережливое управление, ускорить построение современной интеллектуальной цепочки поставок, улучшить систему управления материалами, научно распределить капитал, ресурсы, технологии, данные и другие производственные факторы, энергично улучшить качество и эффективность, а также всесторонне повысить эффективность управления и операционная эффективность.
В-третьих, искать прорывы в технологических инновациях.Углубленная реализация «Плана действий нового скачка» для научных и технологических инноваций, увеличения инвестиций в научные исследования и улучшения способности к независимым инновациям.Расширить применение технологии блоков с регулируемой скоростью, усилить технологические исследования и разработки блоков большой мощности мощностью 400 мегаватт, ускорить строительство лабораторий по моделированию насосно-турбинных установок и лабораторий моделирования, а также приложить все усилия для создания независимых научных и технологических инноваций. Платформа.
Оптимизируйте схему научных исследований и распределение ресурсов, усильте исследования основной технологии гидроаккумулирования и стремитесь преодолеть техническую проблему «застрявшей шеи».Углубить исследования в области применения новых технологий, таких как «Умная цепочка IoT большого облака», комплексно развернуть строительство цифровых интеллектуальных электростанций и ускорить цифровую трансформацию предприятий.
Время публикации: 07 марта 2022 г.
