Analiz Pompalı depolama güç istasyonlarının gelişme durumu
(1) Küresel pompalı depolama güç istasyonlarının gelişimi
1882 yılında, sadece 515 kilovat kurulu gücü ile ilk pompalı depolama güç istasyonu İsviçre'de doğdu ve mevsimsel olarak düzenlenmiş bir pompalı depolama güç istasyonudur. İlk amaç, geleneksel hidroelektrik operasyonuna uygun şekilde suyu depolamaktı.
Pompalı depolu elektrik santralinin mühendislik teknolojisinin gelişmesi ve elektrik şebekesinin fiili çalışmasındaki performansı ile, kademeli olarak daha fazla avantaj göstermiş ve daha fazla sorumluluk verilmiştir - tepe ve vadi doldurma, frekans ve faz modülasyonu, kaza yedekleme, Rüzgar enerjisi depolama vb. İle işbirliği yapın. Küresel bir perspektiften bakıldığında, pompalı depolamalı elektrik santrallerinin yeni olmadığı, ancak yaygın olarak kabul gördükleri ve kapsamlı elektrik santralleri olarak kabul gördükleri söylenebilir.
Pompalı depolama santrallerinin gelişme derecesi, doğrudan ülkenin ekonomik kalkınma düzeyiyle ilgilidir. Gelişmiş ülkeler nükleer güç geliştirme, rüzgar enerjisi kullanımı ve enerji depolama tesisleri konularında bazı başarılı deneyimler yaşamışlardır. Bunların arasında Japonya, ABD ve Avrupa ülkelerindeki pompalı depolama santralleri Kurulu kapasite, dünyadaki toplam pompalı depolama güç istasyonlarının% 80'inden fazlasını oluşturmaktadır ve büyük oranda nükleer enerji ve rüzgar enerjisi kurulu kapasitesine sahip ülkeler, nükleer güç ve rüzgar enerjisi operasyonlarıyla işbirliği yapmak için belirli bir ölçekte pompalı depolama santralleri inşa etmiştir.
1950'lerde Batı Avrupa ülkeleri, pompalı depolama santrallerinin inşasında dünyaya öncülük etti.Batı Avrupa'daki pompalı depolama santrallerinin kurulu kapasitesi, dünyadaki pompalı depolama santrallerinin toplam kurulu gücünün% 35 ila% 40'ını oluşturuyordu. 1960'ların sonlarında, Birleşik Devletler'deki pompalı depolama santrallerinin kurulu kapasitesi dünyanın en büyüğü haline geldi. 1990'lara girdikten sonra, Japonya, Amerika Birleşik Devletleri'ni geride bırakarak, pompalı depolama santrallerinin en büyük kurulu kapasitesine sahip ülke haline geldi ve bugün de kalmaya devam ediyor.
Dünyada pompalı depolama santrallerinin gelişiminin altın çağı 1970'ler ve 1980'lerdi. 1950'lerde, pompalı depolama santrallerinin ortalama yıllık kurulu kapasitesi 300.000 kilovattan daha az artarken, 1970'lerde, ortalama yıllık kurulu kapasite 3.05 milyon kilovat arttı. Ortalama büyüme oranı% 11.26 idi; 1980'lerde ortalama yıllık artış 4.04 milyon kilovat, ortalama yıllık büyüme oranı% 6.45 idi. Bu dönemde, pompalı depolama santrallerinin kurulu gücünün büyüme hızı, dünyanın toplam kurulu gücünün yaklaşık iki katı büyüme hızındaydı. 1990'a gelindiğinde, dünyadaki pompalı depolama santralleri 86,88 milyon kilovata çıktı ve bu, dünyanın toplam kurulu kapasitesinin% 3,15'ini oluşturdu.
Bununla birlikte, 1990'lara girdikten sonra, pompalı depolamalı elektrik santrallerinin gelişimi önemli ölçüde yavaşladı. Temel neden, gelişmiş ülkelerin ekonomik büyümesinin yavaşlaması, bu da elektrik yüklerinin büyüme hızında yavaşlamaya ve ardından dünyanın toplam kurulu kapasitesinin büyüme hızında bir düşüşe neden oldu. Bu, pompalı depolama güç istasyonlarının yapımını daha da etkileyecektir.
Bununla birlikte, şu anda, Asya pompalı depolamalı elektrik santrallerinin inşası güçlü bir gelişme dönemindedir. Çin, Hindistan, Güney Kore ve Japonya'nın kurulu kapasitesi artmaya devam ediyor, özellikle gelişmiş bir ülke olarak Japonya, ekonomik durgunluk nedeniyle pompalı depolama santrallerinin yapımını yavaşlatmadı, yapım aşamasındaki inşaat ölçeği 7,12 milyon kilovata ulaştı ve dünya ikincisi oldu.
Tablo 1 Bazı ülkelerin güç yapısı
Bu, Japon elektrik güç sistemi ile ilgilidir.Japon elektrik şirketleri, farklı bölgelerde elektrik üretimi, iletimi ve dağıtımı için birleşik bir işletme şirketi oluştururlar.Her şirket, şebeke güvenliğine ve güç kalitesine dikkat etmeli ve bu nedenle pompalı depolama santrallerinin inşasına dikkat etmelidir. Dahası, Japonya'daki nükleer enerji santrallerinin oranı nispeten büyüktür, bu nedenle Japonya'da pompalı depolama santrallerinin inşası nispeten büyük ve hızlıdır.
Dünya ekonomik merkezinin kademeli olarak değişmesi ile Asya'nın yeni bir pompalı depolu elektrik santrali inşaat merkezi haline geldiği söylenebilir. İstatistiklere göre, Japonya, Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa'da pompalı depolama santrali inşaatının hızlı gelişme döneminde, o sırada kişi başına GSYİH yaklaşık 2.000 ABD dolarıydı. Şu anda, birçok Asya ülkesinin ve bölgesinin ekonomik gelişimi bu seviyeyi aşmış ve yüksek güç tüketimi ve ev aletlerinin yaygınlaşmasıyla ağır sanayileşme aşamasına girmiştir. Hızlı ekonomik gelişmenin yönlendirmesiyle, pompalı depolamalı enerji santralleri hızla gelişmiştir.
(2) Çin'in pompalı depolama güç istasyonlarının gelişme durumu
1. Geliştirme geçmişi
Çin hidroelektrik kaynakları bakımından zengindir, ancak bölgesel dağılım son derece dengesizdir. Elektrik şebekesi tepe düzenlemesi sorununu çözmek için Çin, 1960'larda pompalı depolama santrallerini araştırmaya ve geliştirmeye başladı. 1968'de Hebei Gangnan Rezervuar Güç İstasyonu, 11.000 kilovat kapasiteli ithal bir pompalı depolama ünitesi kurdu. 1973 ve 1975'te, Pekin'deki Miyun Rezervuarı Baihe Hidroelektrik Santrali yeniden inşa edildi ve toplam 22.000 kilovat kurulu kapasiteye sahip iki adet yerli yapım 11.000 kilovat pompalı depolama ünitesi kurdu. Bu iki küçük hibrit pompalı depolama elektrik santralinin devreye alınması, Çin'in pompalı depolama güç istasyonlarının yapımının başlangıcını işaret etti.
1970'lerdeki ilk keşif, 1980'lerde derinlemesine araştırma, gösteri ve planlama ve tasarımdan sonra, Çin'deki pompalı depolama santrallerinin inşası yavaş yavaş güçlü bir gelişme dönemine girdi. Kuzey Çin, Doğu Çin ve termik enerjinin hakim olduğu Guangdong elektrik şebekelerinde pik tıraş için arz ve talep arasındaki çelişki giderek daha belirgin hale geldi.Pompalı depolama santralleri inşa ederek tepe traş sorununu çözmek giderek bir fikir birliği haline geldi ve ihtiyaç duyulduğunda bir dizi büyük pompalı depolama santrali ortaya çıktı.
Çin'in pompalı depolama güç istasyonlarının gelişme eğilimine bakıldığında, zaman içinde dalga benzeri bir gelişme ve uzayda bölgeler arası bir radyal gelişme gibi görünüyor.
Zaman açısından, Çin'deki pompalı depolama elektrik santrallerinin inşası nispeten geç başladı. İlk büyük ölçekli Francis pompalı depolama güç istasyonu teknolojisi araştırma çalışmaları 1980'lerin sonunda başladı ve ilk büyük ölçekli pompalı depolama santralleri 1990'ların ortasında inşa edildi. . 21. yüzyılın başında, Çin'in pompalı depolama santralleri, 19 pompalı depolama santralinin birbiri ardına inşasına başlamasıyla, inşaatın ikinci zirvesini başlattı. Ekonomi gelişmeye devam ettikçe, güç şebekelerinin güvenilirliği için gereksinimler kaçınılmaz olarak daha da iyileştirilecek ve yeni enerji kaynaklarının büyük ölçekli geliştirilmesi için gereken enerji depolamasının ayarlanması gereksinimleri giderek daha belirgin hale gelecektir. Bu nedenle, Çin'in pompalı depolama santralleri, kaçınılmaz olarak gelecekte yeni bir inşaat zirvesini başlatacak.
Uzamsal bir bakış açısına göre, Çinin ilk pompalı depolama elektrik santrali grubu, esas olarak ekonomik olarak gelişmiş doğu bölgesinde ve termal enerjinin hakim olduğu orta bölgede dağıtılmıştır. Bununla birlikte, Çin'in enerji politikasının ayarlanmasıyla, İç Moğolistan, Jilin, Gansu'nun doğusunda ve batısında yer alan rüzgar enerjisi ve güneş enerjisiyle temsil edilen yeni enerji üslerinin planlanması ve inşası, güç üretim ucunda acilen güçlü bir zirve kapasitesine ve olağanüstü enerji depolama avantajlarına sahip olmalıdır. , İyi ekonomiye sahip pompalı depolama santrali ve iletim hattının ekonomisini artırabilir. Buna ek olarak, Kuzey Çin ve Kuzeydoğu Çin'in ekonomik gelişimi, elektrik şebekesinin güvenli ve istikrarlı çalışması için daha yüksek gereksinimler ortaya koydu.
Çin, 40 yılı aşkın bir süredir pompalı depolama santrallerinin inşasını gerçekleştirmektedir. Bu dönem boyunca, büyük ölçekli hidroelektrik inşaatında biriken teknoloji ve mühendislik deneyimine dayanarak, yabancı ileri teknolojinin tanıtımı ve benimsenmesi ve bir dizi büyük ölçekli pompalı depolama santralinin inşaat pratiği ile Çin, zengin inşaat deneyimi biriktirdi ve uzmanlaştı. Daha gelişmiş birim imalat teknolojisi, nispeten eksiksiz bir planlama, tasarım, inşaat ve işletme yönetim sistemi oluşturmuştur.Elektrik santralinin genel tasarım, imalat ve kurulum teknolojisi uluslararası ileri seviyeye ulaşmıştır. Örneğin, inşa edilen Xilongchi Elektrik Santrali dünyanın en yüksek su yüksekliğine sahip (640 metre) pompalı depolama güç istasyonlarından biridir ve yapım aşamasındaki Fengning Elektrik Santrali (3,6 milyon kilovat) kurulu kapasiteye sahip dünyanın en büyük pompalı depolama elektrik santrali olacaktır. Güç istasyonu. Çin'deki pompalı depolamalı elektrik santrallerinin inşasının görece yüksek bir başlangıç noktasından başladığı ve pompalı depolama ünitesi ekipmanlarının toplam kurulu kapasitesi ile bireysel elektrik santrallerinin kurulu kapasitesinin dünyanın en iyileri arasında olduğu söylenebilir.
Şekil 1 Çin'in pompalı depolama güç istasyonlarının geliştirme geçmişi
2. Geliştirme durumu
(1) Üretim durumu
2014'ün sonunda Çin, toplam kurulu gücü 21,81 milyon kilovat olan 24 pompalı depolama santrali inşa etti ve bu da toplam kurulu hidroelektrik gücünün yaklaşık% 7,2'sini oluştururken, Japonya ve Amerika Birleşik Devletleri'nden sonra ikinci sırada yer aldı. Dağıtım açısından bakıldığında, 2014 yılı sonunda Doğu Çin, Kuzey Çin, Orta Çin ve Güney Elektrik Şebekesinde faaliyete geçirilen pompalı depolama güç istasyonlarının ölçeği temelde aynıydı, hepsi yaklaşık 5 milyon kilovattı ve bir mükemmellik durumu gösteriyordu; Kuzeydoğu Elektrik Şebekesinin ölçeği nispeten küçüktü.
Tablo 22014 yılında Çin'deki pompalı depolama santrallerinin devreye alınması
(2) İnşaat başlangıcı
"Onikinci Beş Yıllık Plan" döneminde, pompalı depolu elektrik santrallerinin onaylanmış inşaat ölçeği net bir büyüme trendi gösterdi. "Onikinci Beş Yıllık Plan" ın ilk dört yılında, toplam 14,6 milyon kilovat ölçekli toplam 11 elektrik santrali devreye alındı. Özellikle 2014 yılında 6,6 milyon kilovat ölçekli 5 pompalı depolama santralinin inşaata başlaması rekor bir yükseklikte onaylanmıştır. Dağıtım açısından bakıldığında, "Onikinci Beş Yıllık Plan" ın ilk dört yılında başlatılan enerji depolama santralleri esas olarak Kuzey Çin, Doğu Çin, Orta Çin ve Kuzeydoğu Çin'in elektrik şebekelerine dağıtılırken, Güney Elektrik Şebekesi nispeten küçüktür.
Tablo 3 "Onikinci Beş Yıllık Plan" ın ilk dört yılında pompalı depolama santrallerinin yapımı
(3) İnşaat halindeki ölçek
2014 yılı sonunda Çin'de yapım aşamasında olan 21.14 milyon kilovat ölçeğinde 17 pompalı depolama santrali inşa edilmişti ve bu rekor bir yüksek ve dünyada ilk sırada yer aldı. Yapım aşamasında olan pompalı depolama santralleri, ağırlıklı olarak Doğu Çin Elektrik Şebekesi ve Kuzey Çin Elektrik Şebekesinde, ardından Orta Çin Elektrik Şebekesi ve Güney Elektrik Şebekesi ve Kuzeydoğu Elektrik Şebekesi'nde dağıtılmaktadır. "13. Beş Yıllık Plan" döneminin sonunda, Çin'in pompalı depolama kapasitesinin ABD ve Japonya'nınkini aşması bekleniyor.
Tablo 42014 yılı sonunda yapımı devam eden pompalı depolama santrallerinin durumu
(4) Yer planlama
2009'dan 2014'e kadar, ülke genelinde 22 ilde (özerk bölgeler ve belediyeler) pompalı depolama sahalarının planlaması tamamlandı ve toplam 74,85 milyon kilovat kurulu kapasiteye sahip 59 saha seçildi ve önerildi, bunların elektrik şebekeleri ağırlıklı olarak Doğu Çin, Orta Çin ve Kuzey Çin'de dağıtıldı. Ek olarak, daha sonra sağlıklı gelişmeyi sağlamak için, toplam 16,6 milyon kilovat kurulu kapasiteye sahip 14 alternatif saha tespit edilmiştir.
Tablo 5 Çin'deki pompalı depolama güç istasyonlarının seçim ve planlama durumu
Şekil 2 Çin'in inşa edilmiş ve yapım aşamasında olan ana pompalı depolama güç istasyonlarının dağıtım haritası
Kaynak: Parametrelerin Enerji Günü: Zhang Chao
