Lưu trữ có bơm là công nghệ được sử dụng rộng rãi và trưởng thành nhất trong việc lưu trữ năng lượng quy mô lớn, và công suất lắp đặt của các trạm phát điện có thể đạt tới gigawatt.Hiện tại, kho năng lượng được lắp đặt lớn nhất và lâu đời nhất trên thế giới là thủy điện bơm.
Công nghệ lưu trữ bơm đã hoàn thiện và ổn định, mang lại lợi ích toàn diện cao, và thường được sử dụng để điều chỉnh và dự phòng cao điểm.Lưu trữ có bơm là công nghệ được sử dụng rộng rãi và trưởng thành nhất trong việc lưu trữ năng lượng quy mô lớn, và công suất lắp đặt của các trạm phát điện có thể đạt tới gigawatt.
Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ của Ủy ban Chuyên môn về Lưu trữ Năng lượng của Hiệp hội Nghiên cứu Năng lượng Trung Quốc, thủy điện bơm hiện là phương tiện lưu trữ năng lượng lớn nhất và được lắp đặt lớn nhất trên thế giới.Tính đến năm 2019, công suất lưu trữ năng lượng hoạt động của thế giới đạt 180 triệu kilowatt và công suất lắp đặt của năng lượng lưu trữ bơm vượt quá 170 triệu kilowatt, chiếm 94% tổng năng lượng lưu trữ trên thế giới.
Trạm phát điện chứa bơm sử dụng điện năng được tạo ra trong thời gian phụ tải thấp của hệ thống điện để bơm nước lên nơi chứa cao và xả nước để phát điện trong thời gian phụ tải cao điểm.Khi phụ tải thấp, trạm điện dự trữ được bơm là người sử dụng;khi phụ tải cao điểm là nhà máy điện.
Bộ tích trữ bơm có hai chức năng cơ bản là bơm nước và tạo ra điện.Tổ máy hoạt động như một tuabin nước khi phụ tải của hệ thống điện ở mức cao nhất.Độ mở của cánh dẫn hướng của tuabin nước được điều chỉnh thông qua hệ thống điều tốc, và thế năng của nước được chuyển thành cơ năng của chuyển động quay của tổ máy, sau đó cơ năng được biến đổi thành điện năng thông qua máy phát điện;
Khi phụ tải của hệ thống điện thấp, máy bơm nước được sử dụng để bơm nước từ bể chứa phía dưới lên bể chứa phía trên.Thông qua sự điều chỉnh tự động của hệ thống điều tốc, độ mở của cánh dẫn hướng được tự động điều chỉnh theo lực nâng của máy bơm, và năng lượng điện được chuyển thành thế năng của nước và được lưu trữ..
Trạm điện dự trữ có bơm chịu trách nhiệm chính trong việc điều chỉnh đỉnh, điều tần, dự phòng khẩn cấp và khởi động đen hệ thống điện, có thể cải thiện và cân bằng phụ tải của hệ thống điện, nâng cao chất lượng cung cấp điện và lợi ích kinh tế của hệ thống điện, và là xương sống đảm bảo lưới điện vận hành an toàn, tiết kiệm và ổn định..Các nhà máy điện dự trữ có bơm được gọi là “bộ ổn định”, “bộ điều chỉnh” và “bộ cân bằng” trong việc vận hành an toàn lưới điện.
Xu hướng phát triển của các trạm phát điện dự trữ bơm trên thế giới là cột cao, công suất lớn và tốc độ cao.Đầu cao có nghĩa là thiết bị phát triển lên đầu cao hơn, công suất lớn có nghĩa là công suất của một thiết bị duy nhất liên tục tăng lên và tốc độ cao có nghĩa là thiết bị áp dụng tốc độ cụ thể cao hơn.
Cấu trúc và đặc điểm của trạm điện
Các công trình chính của trạm điện tích nước thường bao gồm: hồ chứa trên, hồ chứa dưới, hệ thống dẫn nước, nhà xưởng và các công trình đặc biệt khác.So với các trạm thủy điện thông thường, kết cấu thủy lực của trạm bơm tích điện có những đặc điểm chính sau:
Có các hồ chứa trên và dưới.So với các trạm thủy điện thông thường có cùng công suất lắp đặt, dung tích hồ chứa của các trạm bơm tích điện thường tương đối nhỏ.
Mực nước hồ dao động lớn, lên xuống thường xuyên.Để đảm nhận nhiệm vụ cạo đỉnh và lấp trũng trong lưới điện, mức biến thiên mực nước hồ chứa của trạm bơm trữ điện thường tương đối lớn, nhìn chung vượt quá 10 - 20 mét, một số trạm điện lên tới 30 - 30. 40 mét, và tốc độ thay đổi của mực nước hồ chứa tương đối nhanh, thường đạt 5 ~ 8m / h, và thậm chí 8 ~ 10m / h.
Yêu cầu phòng chống thấm của hồ chứa là cao.Nếu trạm phát điện tích trữ bơm thuần túy làm thất thoát một lượng nước lớn do hồ chứa phía trên bị thấm thì khả năng phát điện của trạm phát điện sẽ giảm.Đồng thời, để tránh nước thấm làm suy giảm điều kiện địa chất thủy văn khu vực dự án, dẫn đến hư hỏng thấm và thấm tập trung, yêu cầu cao hơn về công tác phòng chống thấm hồ chứa cũng được đặt ra.
Đầu nước cao.Trụ của trạm bơm năng lượng nói chung cao, chủ yếu là 200-800 mét.Nhà máy điện tích trữ bơm Jixi với tổng công suất lắp đặt là 1,8 triệu kilowatt là dự án có phần đầu dài 650 mét đầu tiên của nước tôi, và nhà máy điện tích trữ bơm Dunhua với tổng công suất lắp đặt là 1,4 triệu kilowatt là dự án 700- dự án phần đầu mét.Với sự phát triển không ngừng của công nghệ tích trữ bơm, số lượng các trạm phát điện công suất lớn ở nước tôi sẽ ngày càng tăng.
Thiết bị được lắp đặt ở độ cao thấp.Để khắc phục ảnh hưởng của lực nổi và thấm đối với nhà máy, các trạm phát điện tích nước quy mô lớn được xây dựng trong và ngoài nước những năm gần đây hầu hết áp dụng hình thức nhà máy điện ngầm.
Trạm năng lượng dự trữ được bơm sớm nhất trên thế giới là trạm năng lượng tích trữ bơm Netra ở Zurich, Thụy Sĩ, được xây dựng vào năm 1882. Việc xây dựng các trạm năng lượng tích trữ bơm ở Trung Quốc bắt đầu tương đối muộn.Tổ máy đảo chiều dòng xiên đầu tiên được lắp đặt tại Hồ chứa nước Gangnan vào năm 1968. Sau đó, với sự phát triển nhanh chóng của ngành năng lượng trong nước, công suất lắp đặt của điện hạt nhân và nhiệt điện tăng nhanh, đòi hỏi hệ thống điện phải được trang bị các tổ máy bơm tương ứng. .
Từ những năm 1980, Trung Quốc đã bắt đầu xây dựng mạnh mẽ các nhà máy điện tích trữ bơm quy mô lớn.Trong những năm gần đây, với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế nước ta và nền công nghiệp điện lực nước ta đã đạt được những thành tựu khoa học công nghệ rất hiệu quả trong việc tự chủ thiết bị của các tổ máy bơm quy mô lớn.
Đến cuối năm 2020, công suất lắp đặt máy phát điện dự trữ bơm của nước tôi là 31,49 triệu kilowatt, tăng 4,0% so với năm trước.Năm 2020, công suất phát điện tích nước bơm trên toàn quốc là 33,5 tỷ kWh, tăng 5,0% so với năm trước;Công suất phát điện tích trữ bơm mới được bổ sung của đất nước là 1,2 triệu kWh.các nhà máy điện tích trữ bơm của nước tôi cả đang sản xuất và đang xây dựng đều được xếp hạng đầu tiên trên thế giới.
State Grid Corporation của Trung Quốc luôn coi trọng việc phát triển kho chứa bơm.Hiện tại State Grid có 22 trạm điện tích nước đang hoạt động và 30 trạm điện tích nước đang được xây dựng.
Năm 2016, việc xây dựng 5 trạm điện tích nước ở Zhen'an, Thiểm Tây, Jurong, Jiangsu, Qingyuan, Liêu Ninh, Xiamen, Fujian và Fukang, Tân Cương đã bắt đầu;
Vào năm 2017, việc xây dựng sáu trạm năng lượng tích trữ bơm ở Yi County của Hà Bắc, Zhirui của Nội Mông, Ninghai của Chiết Giang, Jinyun của Chiết Giang, Luoning của Hà Nam và Pingjiang của Hồ Nam đã bắt đầu;
Vào năm 2019, việc xây dựng 5 trạm điện tích năng ở Funing ở Hà Bắc, Jiaohe ở Cát Lâm, Qujiang ở Chiết Giang, Weifang ở Sơn Đông và Hami ở Tân Cương bắt đầu;
Vào năm 2020, bốn nhà máy điện tích trữ bơm ở Shanxi Yuanqu, Shanxi Hunyuan, Zhejiang Pan'an và Shandong Tai'an Phase II sẽ bắt đầu được xây dựng.
trạm năng lượng lưu trữ được bơm đầu tiên của đất nước tôi với thiết bị hoàn toàn tự trị.Tháng 10/2011, trạm phát điện được hoàn thành, cho thấy nước ta đã làm chủ thành công công nghệ cốt lõi là phát triển thiết bị tổ máy bơm.
Tháng 4 năm 2013, Trạm điện lưu trữ có bơm Fujian Xianyou chính thức đi vào hoạt động để phát điện;vào tháng 4 năm 2016, Trạm điện lưu trữ có bơm Chiết Giang Xianju với công suất tổ máy là 375.000 kilowatt đã được kết nối thành công vào lưới điện.Các thiết bị tự quản của các đơn vị tích trữ bơm quy mô lớn ở nước tôi đã được phổ biến và áp dụng liên tục.
trạm điện lưu trữ có đầu 700 mét đầu tiên của đất nước tôi.Tổng công suất lắp đặt là 1,4 triệu KW.Ngày 4/6/2021, Tổ máy số 1 được đưa vào vận hành phát điện.
Nhà máy điện tích nước có công suất lắp đặt lớn nhất thế giới hiện đang được xây dựng.Tổng công suất lắp đặt là 3,6 triệu KW.
Bảo quản bơm có các đặc điểm của cơ bản, toàn diện và công cộng.Nó có thể tham gia vào các dịch vụ điều tiết của nguồn hệ thống điện mới, liên kết mạng, tải và lưu trữ, và những lợi ích toàn diện là đáng kể hơn.Nó mang bộ ổn định cung cấp điện an toàn cho hệ thống điện, bộ cân bằng carbon thấp sạch và hiệu quả cao Chức năng quan trọng của bộ điều chỉnh đang chạy.
Đầu tiên là giải quyết hiệu quả tình trạng thiếu công suất dự trữ tin cậy của hệ thống điện trong điều kiện năng lượng mới thâm nhập chiếm tỷ trọng cao.Với ưu điểm của việc điều tiết đỉnh công suất kép, chúng tôi có thể nâng cao khả năng điều tiết đỉnh công suất lớn của hệ thống điện và giảm bớt vấn đề cung cấp phụ tải đỉnh do sự không ổn định của năng lượng mới và phụ tải đỉnh do máng gây ra.Những khó khăn về tiêu thụ gây ra bởi sự phát triển quy mô lớn của năng lượng mới trong giai đoạn này có thể thúc đẩy tốt hơn việc tiêu thụ năng lượng mới.
Thứ hai là giải quyết hiệu quả sự không phù hợp giữa các đặc tính đầu ra của năng lượng mới và nhu cầu phụ tải, dựa vào khả năng điều chỉnh linh hoạt của phản ứng nhanh, để thích ứng tốt hơn với tính ngẫu nhiên và biến động của năng lượng mới, và đáp ứng nhu cầu điều chỉnh linh hoạt được mang lại bởi năng lượng mới "tùy thuộc vào thời tiết".
Thứ ba là giải quyết hiệu quả mômen quán tính không đủ của hệ thống điện năng lượng mới tỷ trọng.Với ưu điểm là mômen quán tính cao của máy phát điện đồng bộ có thể nâng cao hiệu quả khả năng chống nhiễu của hệ thống và duy trì ổn định tần số hệ thống.
Thứ tư là đối phó hiệu quả với tác động an toàn tiềm ẩn của hình thức “cao gấp đôi” đối với hệ thống điện mới, đảm nhận chức năng dự phòng khẩn cấp và đáp ứng nhu cầu điều chỉnh đột ngột bất cứ lúc nào với khả năng dừng khởi động nhanh và tăng cấp điện nhanh .Đồng thời, với tư cách là tải gián đoạn, nó có thể loại bỏ tải định mức của đơn vị bơm một cách an toàn với phản ứng mili giây, và cải thiện hoạt động an toàn và ổn định của hệ thống.
Thứ năm là giải quyết hiệu quả chi phí điều chỉnh cao do đấu nối lưới điện mới quy mô lớn mang lại.Thông qua các phương pháp vận hành hợp lý, kết hợp với nhiệt điện để giảm lượng carbon và tăng hiệu suất, giảm sự thải gió và ánh sáng, thúc đẩy phân bổ công suất, cải thiện nền kinh tế tổng thể và vận hành sạch của toàn bộ hệ thống.
Tăng cường tối ưu hóa và tích hợp các nguồn lực cơ sở hạ tầng, phối hợp quản lý an toàn, chất lượng và tiến độ của 30 dự án đang thi công, thúc đẩy mạnh mẽ quá trình thi công cơ giới hóa, điều khiển thông minh và thi công tiêu chuẩn hóa, tối ưu hóa thời gian thi công, đảm bảo dung tích chứa bơm vượt 20 triệu trong giai đoạn "Kế hoạch 5 năm lần thứ 14".kilowatt và công suất lắp đặt đang vận hành sẽ vượt quá 70 triệu kilowatt vào năm 2030.
Thứ hai là làm việc chăm chỉ trong quản lý tinh gọn.Tăng cường hướng dẫn lập kế hoạch, tập trung vào mục tiêu “carbon kép” và việc thực hiện chiến lược của công ty, chuẩn bị chất lượng cao cho kế hoạch phát triển “5 năm lần thứ 14” cho kho chứa bơm.Tối ưu hóa một cách khoa học các thủ tục công việc sơ bộ của dự án, tiến hành nghiên cứu khả thi và phê duyệt dự án một cách có trật tự.Tập trung vào an toàn, chất lượng, thời gian xây dựng và chi phí, thúc đẩy mạnh mẽ quản lý và kiểm soát thông minh, xây dựng cơ giới hóa và xây dựng xanh trong xây dựng kỹ thuật để đảm bảo các dự án đang xây dựng có thể đạt được lợi ích trong thời gian sớm nhất.
Đi sâu công tác quản lý vòng đời của thiết bị, nghiên cứu sâu về công tác phục vụ lưới điện của các tổ máy, tối ưu hóa chiến lược vận hành của các tổ máy, phục vụ đầy đủ cho công tác vận hành lưới điện an toàn, ổn định.Tăng cường quản lý tinh gọn đa chiều, đẩy nhanh xây dựng chuỗi cung ứng thông minh hiện đại, cải tiến hệ thống quản lý vật tư, phân bổ vốn, nguồn lực, công nghệ, dữ liệu và các yếu tố sản xuất khác một cách khoa học, cải tiến mạnh mẽ chất lượng và hiệu quả, nâng cao toàn diện hiệu quả quản lý và hiệu quả hoạt động.
Thứ ba là tìm kiếm đột phá trong đổi mới công nghệ.Thực hiện sâu rộng “Kế hoạch hành động tạo bước tiến nhảy vọt mới” về đổi mới khoa học và công nghệ, tăng cường đầu tư cho nghiên cứu khoa học và nâng cao khả năng đổi mới độc lập.Tăng cường ứng dụng công nghệ đơn vị tốc độ thay đổi, tăng cường nghiên cứu và phát triển công nghệ các tổ máy công suất lớn 400 megawatt, đẩy nhanh tiến độ xây dựng các phòng thí nghiệm mô hình máy bơm-tua-bin và phòng thí nghiệm mô phỏng, nỗ lực hết sức để xây dựng một đổi mới khoa học và công nghệ độc lập nền tảng.
Tối ưu hóa bố trí nghiên cứu khoa học và phân bổ nguồn lực, tăng cường nghiên cứu công nghệ cốt lõi của tích trữ bơm, phấn đấu khắc phục sự cố kỹ thuật “kẹt cổ”.Đi sâu nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới như “Chuỗi thông minh Big Cloud IoT”, triển khai toàn diện việc xây dựng các trạm điện thông minh kỹ thuật số, đẩy nhanh quá trình chuyển đổi số của doanh nghiệp.
Thời gian đăng: Mar-07-2022
