Evolution und Entwicklung der Pumpspeicherung

Evolution und Entwicklung der Pumpspeicherung

Der einzigartige funktionale Wert des Pumpspeicherkraftwerks macht es zu einem wichtigen Bestandteil des Energiesystems der meisten Länder.Die Anpassung der Energiestruktur und die Entwicklung des Energiesystems meines Landes erfordern Pumpspeicherkraftwerke einer bestimmten Größenordnung.Daher sind Pumpspeicherkraftwerke für die Energiewende und den Bau neuer Energiesysteme von großer Bedeutung.

Die Rolle von Pumpspeicherkraftwerken

Sowohl Peak Shaving als auch Valley Filling

Das Pumpspeicherkraftwerk ist eine Sonderform des Wasserkraftwerks.Während der Spitzenlastzeit des Stromnetzes kann es als Wasserkraftwerk zur Stromerzeugung und zur Beteiligung an der Spitzenregulierung genutzt werden;Während der Schwachlastzeit kann es auch als Pumpstation zur Aufnahme von kostengünstigem Strom und als Pumpspeicher zur Leistungsanpassung genutzt werden.Der Spitzen-Tal-Unterschied des Systems kann die täglichen Lasteigenschaften des Stromnetzes und die Betriebsbedingungen von großen Wärmekraftwerken und Kernkraftwerken verbessern.Gleichzeitig können dadurch auch die Stromerzeugungskosten gesenkt, die Umweltverschmutzung verbessert und die Kosten für den Umweltschutz bei thermischer Energie gesenkt werden.Daher ist der wirtschaftliche Vorteil der Spitzenlastreduzierung durch Pumpspeicherkraftwerke anstelle von Wärmekraftwerken erheblich.

Notstromversorgung

Pumpspeicherkraftwerke starten und stoppen schnell.Vom Start bis zur Volllast-Stromerzeugung vergehen in der Regel nur 2 bis 3 Minuten, beim Entladen sogar noch schneller.Es dauert nur etwa 3 Minuten.Da Unfälle im Stromnetz in der Regel plötzlich auftreten, müssen rechtzeitig Notreservekapazitäten investiert werden, um die Sicherheit des Stromnetzes und die Bedürfnisse der Nutzer zu gewährleisten.Das Pumpspeicherkraftwerk ist die beste Lösung zur Übernahme von Notfallaufgaben im Stromnetz und eine ideale Notstromversorgung.

Übernehmen Sie temporäre Aufgaben

Die Pumpspeichereinheit verfügt über eine schnelle Startgeschwindigkeit und eine hohe Erfolgsquote und ist in der Lage, vorübergehende Aufgaben zu erfüllen, z. B. wenn einige Kohlekraftwerke abschalten und nicht rechtzeitig starten, was einen vorübergehenden Austausch der Einheit erforderlich macht.Da der Pumpspeicher gleichzeitig sowohl als Stromquelle als auch als Last genutzt werden kann, kann der Pumpspeicher während des Lastabwurfs und der Volllast-Vibrationstests während des Probebetriebs von Hochleistungskernkraftwerken eng zusammenarbeiten. Wasser- und Wärmekraftwerke, was die Netzverteilung effizienter macht.Bequem und einfach.

Realisieren Sie Frequenzmodulation und Phasenmodulation

Das Merkmal der Stromerzeugung besteht darin, dass Produktion, Lieferung und Verkauf gleichzeitig erfolgen.Wenn das Angebot die Nachfrage übersteigt, steigt der Zyklus und umgekehrt.Der nationale Standardzyklus beträgt 50 Hz und der zulässige Variationsbereich liegt bei 49,8–50,2 Hz, andernfalls ist die Qualität der Stromversorgung ungeeignet.Aufgrund des flexiblen Einsatzes von Pumpspeichereinheiten, der starken Steigfähigkeit, der schnellen Ausgangs- und Anstiegs- und Abfallgeschwindigkeit sowie der Fähigkeit, Netzlaständerungen schnell zu verfolgen, ist es in der Lage, Netzfrequenzmodulationsaufgaben zu übernehmen und ist die idealste Frequenzmodulationsleistung Station im Stromnetz.Gleichzeitig muss nicht nur die Wirkleistung, sondern auch die Blindleistung im Stromnetz ausgeglichen werden, um die Netzspannung stabil zu halten, da sonst die Qualität der Stromversorgung nur schwer gewährleistet werden kann, so einige Einheiten im Stromnetz Um die Aufgabe der Phasenmodulation zu übernehmen, sind mehrere Systeme erforderlich.Die Phasenmodulation des Pumpspeichers verbraucht weniger Strom und ist einfach zu steuern.Es ist die beste Lösung für die Phasenmodulationsaufgabe im Energiesystem.

Eine kurze Einführung in die Entwicklung der Pumpspeicherung

Das Pumpspeicherkraftwerk wurde 1882 in der Schweiz geboren und diente ursprünglich hauptsächlich der Speicherung von Wasser.In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts verlief die Entwicklung von Pumpspeicherkraftwerken schleppend.Bis zum Ende des Zweiten Weltkriegs im Jahr 1945 wurden weltweit nur mehr als 50 Pumpspeicherkraftwerke in Betrieb genommen, hauptsächlich verteilt auf die USA, Japan und einige europäische Länder.

Von den 1960er bis 1980er Jahren war es eine Zeit der starken Entwicklung von Pumpspeicherkraftwerken, insbesondere von den 1970er bis 1980er Jahren, die die goldene Zeit für die Entwicklung von Pumpspeicherkraftwerken einläutete.Nach dem Zweiten Weltkrieg haben europäische und amerikanische Länder 20 Jahre lang eine rasante wirtschaftliche Entwicklung erlebt, die Strombelastung ist entsprechend gestiegen und der Lebensstandard der Bevölkerung hat sich verbessert, was zu einem raschen Anstieg der Differenz zwischen Spitzen- und Talstromverbrauch geführt hat.Pumpspeicherkraftwerke mit guter Peak-Shaving- und Valley-Filling-Leistung eröffneten Chancen für eine schnelle Entwicklung.In den 1960er Jahren stieg die installierte Leistung von Pumpspeicherkraftwerken um durchschnittlich 1.259 MW pro Jahr, während sie in den 1970er und 1980er Jahren um 3.051 MW bzw. 4.036 MW zunahm.

Nach den 1990er Jahren ging die Wachstumsrate der Weltwirtschaft stark zurück.Der Wirtschaftsabschwung führte zu einer Verlangsamung des Wachstums der Stromlast.Die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate beim Bau von Pumpspeicherkraftwerken sank von 6,45 % in den 1980er Jahren auf 1,55 %.

Den neuesten Daten aus dem „White Paper on Energy Storage Industry Research 2023“ zufolge wird der kumulierte Umfang der im Jahr 2022 in Betrieb befindlichen weltweiten Stromspeicher 237,2 GW betragen, mit einer jährlichen Wachstumsrate von 15 %;Der Anteil der Pumpspeicher an der kumulierten installierten Leistung wird erstmals unter 80 % liegen, was einem Rückgang von 6,8 % gegenüber dem Vorjahr entspricht.

Das Pumpspeicherkraftwerk meines Landes startete relativ spät.In den 1960er Jahren wurde im Wasserkraftwerk Gangnan in der Provinz Hebei eine aus Japan importierte reversible Diagonalströmungseinheit mit einer Einzelleistung von 11.000 kW installiert, und im Wasserkraftwerk Miyun in Peking wurden zwei im Inland hergestellte Einheiten installiert.Die Einzelleistung beträgt 11.000 kW bei reversiblen Schrägströmungseinheiten, was die Wasserkraftwerke Gangnan und Miyun zu Hybridkraftwerken macht, die nicht nur konventionell Strom erzeugen, sondern auch Wasser zur Energiespeicherung pumpen können.

In den letzten Jahren hat sich mit der Umstellung der Energie auf umweltfreundliche und kohlenstoffarme Energie der Umfang der Pumpspeicherkraftwerksindustrie meines Landes ständig erweitert, und im Grunde hat sich das Industriekettensystem gebildet.Nach Angaben der National Energy Administration wird Chinas neu installierte Pumpspeicherkapazität im Jahr 2022 8,8 GW erreichen.Bis Ende 2022 wird die kumulierte installierte Kapazität der Pumpspeicherung 45,19 GW erreichen, was einem Anstieg von 24,18 % im Vergleich zu 2021 entspricht und 25 % des gesamten Weltmarktes ausmacht.Die Quote beträgt 38 %.

Im Jahr 2021 veröffentlichte die Nationale Energieverwaltung den „Mittel- und langfristigen Pumpspeicher-Entwicklungsplan (2021-2035)“, um den Bau von Pumpspeicherkraftwerken zu steuern und die Politik weiter zu beschleunigen.Es wird geschätzt, dass die installierte Kapazität bis 2025 62 GW und bis 2030 etwa 120 GW erreichen wird.Als eine Art Energieumwandlungstechnologie kann das Pumpspeicherkraftwerk die Netzstruktur verbessern und die Sicherheitsleistung des Netzes verbessern und wird vom Staat hoch geschätzt.

Positionierungsproblem der Pumpspeicherung

Die Bewertung von Pumpspeicherkraftwerken erfolgt in der Regel anhand des Netzpreises.Diese relativ einseitige Sichtweise führt zu einem Unverständnis über die funktionale Stellung von Pumpspeicherkraftwerken im Energiesystem.Das Pumpspeicherkraftwerk entsteht dadurch, dass man die funktionalen Unterschiede zwischen dem Pumpspeicherkraftwerk und dem konventionellen Kraftwerk im System nicht unterscheidet, sondern nur seine kurzfristigen Mängel erkennt, die Systemökonomie ignoriert und seine wichtige Rolle für die Sicherheit und Stabilität ignoriert Betrieb des Stromnetzes und Qualitätssicherung der Stromversorgung.Das träge Bewusstsein über hohe netzgebundene Strompreise und mangelnde Wirtschaftlichkeit hat die korrekte Bewertung von Pumpspeicherkraftwerken erheblich beeinträchtigt.

Das Pumpspeicherkraftwerk basiert hauptsächlich auf dynamischen Vorteilen im Stromnetz, und der netzgebundene Strompreis spiegelt nur die vom Pumpspeicherkraftwerk erzeugte Strommenge wider, die im Vergleich zu herkömmlichen Wasserkraftwerken relativ niedrig ist und etwa ein Viertel beträgt des von konventionellen Wasserkraftwerken erzeugten Stroms;und Die Stromerzeugung von Pumpspeicherkraftwerken ist oft eng mit der Netzauslastung, der Stromquellenstruktur und der regionalen Wirtschaftsentwicklung verknüpft und daher schwer zu bestimmen.Die geringe Stromerzeugung von Pumpspeicherkraftwerken ist die zwangsläufige Folge der Systemoptimierung.Wenn nur der netzgebundene Strompreis als einziger Indikator für die Lokalisierung von Pumpspeicherprojekten herangezogen wird, hat dies große negative Auswirkungen auf die Projektgenehmigung des Kraftwerks, was für die aktuelle Anpassung der Stromstruktur äußerst ungünstig ist;und Beim Stromnetz wird mehr Wert auf die Bereitstellung von mehr Leistung usw. gelegt.Das Auftauchen einer Reihe von Problemen führt dazu, dass die Vorteile des Pumpspeicherkraftwerks nicht vollständig dargestellt werden, was sich indirekt auf die Begeisterung für den Bau des Pumpspeicherkraftwerks auswirkt.

Die Entwicklungsidee der Pumpspeicherung

Koordination und Integration mit der Energieplanung

Die Planung von Pumpspeichern sollte sich an der Entwicklungsplanung der Elektrizitätswirtschaft orientieren und einheitlich mit anderen Energiequellen und Stromnetzen geplant werden, um die aktive Rolle der Kraftwerke bei der Gewährleistung effektiv zu übernehmen Sicherheit und Stabilität des Stromnetzes, Verbesserung der Betriebseffizienz des Systems und Realisierung der optimalen Ressourcenallokation im größtmöglichen Bereich.

Sehr gut an die Energiestrategie anpassbar

Die Pumpspeicherplanung muss sich an die allgemeine nationale Energieentwicklungsstrategie anpassen, sich an die aktuelle Energiestrukturanpassung, grüne, kohlenstoffarme und saubere Entwicklungssituation anpassen und die neuen Anforderungen für den sicheren Betrieb des Energiesystems und die Entwicklung neuer erfüllen Energie für den Bau von Pumpspeicherkraftwerken.

Stärkung der einheitlichen Kraftwerksplanung

Der Bau eines Pumpspeicherkraftwerks muss die Stromstruktur, das Stromlayout, die Stromnetzentwicklung, die Lasteigenschaften und die nationale Vernetzung und andere damit zusammenhängende Faktoren sowie die angemessene Positionierung der Funktionen des Pumpspeicherkraftwerks am Standort kombinieren und Empfängerseite, um den angemessenen Anteil, die Anordnung und den Bau des Pumpspeicherkraftwerks zu bestimmen. Timing, damit der Bau und die Entwicklung von Pumpspeicherkraftwerken auf wissenschaftliche und geordnete Weise ablaufen.

Unter Berücksichtigung der umfassenden Vorteile der Diversifikation

Bei der Förderung des Baus von Pumpspeicherkraftwerken sollte die Erhebung und Standortauswahl der Kraftwerksressourcen gut durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Größe der Pumpspeicherkraftwerke geeignet ist, die Bedingungen gut sind, die Indikatoren gut sind und Die Auswirkungen auf die natürliche und ökologische Umwelt sind gering.Auf dieser Grundlage werden Pumpspeicherung, umfassende Energienutzung, Erstellung detaillierter Baupläne etc.

Beschleunigen Sie die Vorarbeiten des Kraftwerks

Führen Sie nach den Grundsätzen der Nähe zum Lastzentrum, überlegenen Gelände- und geologischen Bedingungen sowie technischen Indikatoren die Standortauswahl für Pumpspeicherkraftwerke umfassend und systematisch durch, verbessern Sie den Fortschritt der Vorarbeiten, bereiten Sie Projektreserven im Voraus vor und stellen Sie die Umsetzung sicher von Pumpspeicherbauplänen.

Streben Sie nach einer angemessenen Kapitalrendite

Derzeit werden die Bau- und Betriebskosten von Pumpspeicherkraftwerken in meinem Land im Wesentlichen von den Stromnetzbetreibern getragen, was den Betriebsdruck der Stromnetzbetreiber erheblich erhöht.Zukünftig wird über eine sinnvolle Berechnung der Investitions- und Betriebskosten von Pumpspeicherkraftwerken nachgedacht, es werden Anstrengungen unternommen, diese vollständig in die Netzbetriebskosten einzubeziehen, und es wird ein wissenschaftlicher und vollständiger Strompreismechanismus etabliert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Pumpspeicherkraftwerken mit der kontinuierlichen Entwicklung der Pumpspeicherindustrie meines Landes und der aktiven Ausrichtung der nationalen Politik mehr Verantwortung und Aufgaben übertragen werden.In absehbarer Zukunft wird mein Land ein goldenes Zeitalter für die Pumpspeicherindustrie einläuten.