Evolução e Desenvolvimento do Armazenamento Bombeado

Evolução e Desenvolvimento do Armazenamento Bombeado

O valor funcional único da central reversível torna-a uma parte importante do sistema energético da maioria dos países.o ajustamento da estrutura energética e o desenvolvimento do sistema energético do meu país exigem centrais eléctricas de armazenamento reversível de uma determinada escala.Portanto, as centrais reversíveis são de grande importância para a transformação de energia e a construção de novos sistemas de energia.

O papel das usinas hidrelétricas reversíveis

Corte de pico e preenchimento de vale

A usina hidrelétrica reversível é uma forma especial de usina hidrelétrica.Durante o período de pico de carga do sistema de energia, pode ser utilizado como usina hidrelétrica para gerar eletricidade e participar da regulação de pico;durante o período de baixa carga, também pode ser usado como estação de bombeamento para absorver eletricidade de baixo custo e armazenamento de bomba para ajustar a potência.A diferença pico-vale do sistema pode melhorar as características de carga diária do sistema de energia e as condições de operação de unidades de energia térmica e nuclear em grande escala.Ao mesmo tempo, também pode reduzir os custos de geração de energia, melhorar a poluição ambiental e reduzir as despesas de proteção ambiental com energia térmica.Portanto, o benefício econômico de redução de pico da usina de armazenamento bombeado em vez da unidade de energia térmica é significativo.

fonte de alimentação de emergência

As unidades de usina hidrelétrica reversíveis iniciam e param rapidamente.Geralmente, leva apenas 2 a 3 minutos desde a inicialização até a geração de energia em plena carga, e ainda mais rápido durante a descarga.Leva apenas cerca de 3 minutos.Como os acidentes no sistema de energia são geralmente repentinos, para garantir a segurança da rede elétrica e as necessidades dos usuários, a capacidade de reserva de emergência deve ser investida a tempo.A estação de energia de armazenamento bombeado é a melhor solução para realizar tarefas de backup de emergência no sistema de energia e é uma fonte de alimentação de segurança de backup de emergência ideal.

Assuma tarefas temporárias

A unidade de armazenamento bombeado tem uma velocidade de partida rápida e uma alta taxa de sucesso, e é capaz de realizar tarefas temporárias, como o desligamento de algumas unidades de energia movidas a carvão e a falha na partida no prazo, exigindo a substituição temporária da unidade.Ao mesmo tempo, uma vez que a unidade de armazenamento bombeado pode ser usada tanto como fonte de energia quanto como carga, a unidade de armazenamento bombeado pode cooperar estreitamente durante os testes de rejeição de carga e vibração de carga total durante a operação experimental de energia nuclear de alta potência, água e unidades térmicas, o que torna o despacho da rede mais eficiente.Conveniente e simples.

Realize modulação de frequência e modulação de fase

A característica da produção de energia elétrica é que a produção, o fornecimento e as vendas são concluídos ao mesmo tempo.Se a oferta exceder a procura, o ciclo aumentará e vice-versa.O ciclo padrão nacional é de 50 Hz e a faixa de variação permitida é de 49,8-50,2 Hz, caso contrário, a qualidade da fonte de alimentação não será qualificada.Devido ao uso flexível de unidades de armazenamento bombeadas, forte capacidade de escalada, saída rápida e velocidades de subida e descida, e a capacidade de rastrear rapidamente mudanças de carga da rede, ele tem a capacidade de realizar tarefas de modulação de frequência da rede e é a potência de modulação de frequência mais ideal estação no sistema de energia.Ao mesmo tempo, não só a potência ativa, mas também a potência reativa precisam ser equilibradas no sistema de energia, de modo a manter a tensão da rede estável, caso contrário, a qualidade do fornecimento de energia é difícil de garantir, então algumas unidades no poder sistema são necessários para realizar a tarefa de modulação de fase.A modulação de fase do acumulador bombeado consome menos energia e é fácil de controlar.É a melhor solução para a tarefa de modulação de fase no sistema de potência.

Uma breve introdução ao desenvolvimento do armazenamento bombeado

A usina hidrelétrica reversível nasceu na Suíça em 1882 e seu principal objetivo era armazenar água nos primeiros dias.Na primeira metade do século XX, o desenvolvimento de centrais reversíveis foi lento.Até o final da Segunda Guerra Mundial, em 1945, apenas mais de 50 centrais hidrelétricas reversíveis foram colocadas em operação no mundo, distribuídas principalmente nos Estados Unidos, Japão e alguns países europeus.

Das décadas de 1960 a 1980, foi um período de vigoroso desenvolvimento de centrais reversíveis, especialmente das décadas de 1970 a 1980, que inaugurou o período áureo para o desenvolvimento de centrais reversíveis.Após a Segunda Guerra Mundial, os países europeus e americanos experimentaram 20 anos de rápido desenvolvimento económico, a carga de energia aumentou em conformidade e os padrões de vida do público melhoraram, resultando num rápido aumento na diferença entre o consumo de energia de pico e de vale.Centrais de armazenamento reversível com bom desempenho em redução de picos e preenchimento de vales abriram oportunidades para um rápido desenvolvimento.Na década de 1960, a capacidade instalada das centrais reversíveis aumentou em média 1.259 MW por ano, enquanto nas décadas de 1970 e 1980 aumentou 3.051 MW e 4.036 MW, respectivamente.

Após a década de 1990, a taxa de crescimento da economia mundial caiu drasticamente.A desaceleração econômica levou a uma desaceleração no crescimento da carga de energia elétrica.A taxa média de crescimento anual da construção de centrais reversíveis caiu de 6,45% na década de 1980 para 1,55%.

De acordo com os dados mais recentes do “Livro Branco sobre Pesquisa da Indústria de Armazenamento de Energia 2023”, a escala acumulada de armazenamento de energia global em operação em 2022 será de 237,2 GW, com uma taxa de crescimento anual de 15%;a proporção da capacidade instalada acumulada de armazenamento reversível será inferior a 80% pela primeira vez, uma diminuição anual de 6,8%.

a central eléctrica reversível do meu país começou a funcionar relativamente tarde.Na década de 1960, uma unidade de fluxo diagonal reversível com capacidade única de 11.000 kW importada do Japão foi instalada na Estação Hidrelétrica de Gangnan, na província de Hebei, e duas unidades produzidas internamente foram instaladas na Estação Hidrelétrica de Miyun, em Pequim.A capacidade da unidade única é de unidades de fluxo oblíquo reversível de 11.000 kW, tornando as usinas hidrelétricas de Gangnan e Miyun uma usina híbrida, que pode não apenas gerar eletricidade convencionalmente, mas também bombear água para armazenamento de energia.

Nos últimos anos, com a transformação da energia em energia verde e de baixo carbono, a escala da indústria de centrais eléctricas de armazenamento reversível do meu país está em constante expansão, e o sistema da cadeia industrial basicamente se formou.De acordo com os dados da Administração Nacional de Energia, em 2022, a capacidade de armazenamento bombeado recém-instalada na China atingirá 8,8 GW.Até o final de 2022, a capacidade instalada acumulada de armazenamento reversível atingirá 45,19 GW, um aumento de 24,18% em comparação com 2021, representando 25% do mercado global total.A alíquota é de 38%.

Em 2021, a Administração Nacional de Energia emitiu o “Plano de Desenvolvimento de Médio e Longo Prazo de Armazenamento Bombeado (2021-2035)” para orientar a construção de centrais eléctricas de armazenamento bombeado para acelerar ainda mais a política.Estima-se que a capacidade instalada atingirá 62 GW até 2025 e cerca de 120 GW até 2030.Como um tipo de tecnologia de conversão de energia, a usina hidrelétrica reversível pode melhorar a estrutura da rede e melhorar o desempenho de segurança da rede, e tem sido altamente valorizada pelo estado.

Problema de posicionamento do armazenamento bombeado

A avaliação das centrais reversíveis baseia-se geralmente no preço da rede.Esta visão relativamente unilateral leva a uma falta de compreensão do posicionamento funcional das usinas hidrelétricas reversíveis no sistema de energia.A central reversível é formada por não distinguir as diferenças funcionais entre a central reversível e a central convencional no sistema, vendo apenas as suas deficiências de curto prazo, ignorando a economia do sistema e o seu importante papel na segurança e estabilidade operação do sistema de energia e a garantia de qualidade do fornecimento de energia.A consciência inercial dos elevados preços da electricidade na rede e da fraca eficiência económica afectou seriamente a avaliação correcta das centrais eléctricas de armazenamento reversível.

A central de armazenamento reversível baseia-se principalmente em benefícios dinâmicos na rede eléctrica, e o preço da electricidade na rede reflecte apenas a quantidade de energia gerada pela central de armazenamento reversível, que é relativamente baixa em comparação com as centrais hidroeléctricas convencionais, cerca de um quarto da energia gerada por usinas hidrelétricas convencionais;e A geração de energia de usinas hidrelétricas reversíveis está muitas vezes intimamente relacionada ao nível de carga da rede, à estrutura da fonte de energia e ao desenvolvimento econômico regional, por isso é difícil de determinar.A baixa geração de energia das usinas hidrelétricas reversíveis é o resultado inevitável da otimização do sistema.Se apenas o preço da electricidade na rede for utilizado como único indicador para localizar projectos de armazenamento reversível, terá um grande efeito negativo na aprovação do projecto da central eléctrica, o que é extremamente desfavorável ao actual ajustamento da estrutura energética;e Para a rede elétrica, é dada mais atenção ao fornecimento de energia com mais potência e assim por diante.O surgimento de uma série de problemas faz com que os benefícios da central reversível não sejam totalmente apresentados, o que afeta indiretamente o entusiasmo pela construção da central reversível.

A ideia de desenvolvimento do armazenamento bombeado

Coordenação e integração com planejamento de energia

O planeamento do armazenamento reversível deve ser orientado pelo planeamento de desenvolvimento da indústria de energia eléctrica e deve ser planeado de forma unificada com outras fontes de energia e redes eléctricas, de modo a desempenhar eficazmente o papel activo das centrais eléctricas na garantia da segurança e estabilidade da rede elétrica, melhorando a eficiência operacional do sistema e realizando a alocação ideal de recursos na maior faixa.

Altamente adaptável à estratégia energética

O planeamento do armazenamento reversível deve adaptar-se à estratégia nacional global de desenvolvimento energético, adaptar-se ao actual ajustamento da estrutura energética, à situação de desenvolvimento verde, de baixo carbono e limpo, e satisfazer os novos requisitos para a operação segura do sistema de energia e o desenvolvimento de novos energia para a construção de centrais reversíveis.

Fortalecer o planejamento unificado de centrais elétricas

A construção de uma central reversível deve combinar a estrutura de energia, o layout da energia, o desenvolvimento da rede elétrica, as características de carga e a rede nacional e outros fatores relacionados, bem como o posicionamento razoável das funções da central reversível no envio e receptor, para determinar a proporção razoável, layout e construção da usina hidrelétrica reversível. Tempo, para que a construção e o desenvolvimento das usinas hidrelétricas reversíveis prossigam de maneira científica e ordenada.

Tendo em conta os benefícios abrangentes da diversificação

No processo de promoção da construção de centrais reversíveis, o levantamento e a seleção do local dos recursos das centrais devem ser bem feitos para garantir que a escala das centrais reversíveis seja adequada, as condições sejam boas, os indicadores sejam bons, e o impacto no ambiente natural e ecológico é pequeno.Nesta base, armazenamento bombeado Benefícios abrangentes de energia, elaboração de planos de construção detalhados, etc.

Acelere os trabalhos preliminares da central elétrica

De acordo com os princípios de proximidade do centro de carga, terreno superior e condições geológicas e indicadores técnicos, realizar de forma abrangente e sistemática a seleção do local para usinas hidrelétricas reversíveis, melhorar o andamento dos trabalhos preliminares, preparar antecipadamente as reservas do projeto e garantir a implementação dos planos de construção de armazenamento bombeado.

Esforce-se para obter um retorno razoável do investimento

Actualmente, os custos de construção e operação de centrais eléctricas reversíveis no meu país são basicamente suportados pelas empresas da rede eléctrica, o que aumenta substancialmente a pressão operacional das empresas da rede eléctrica.No futuro, será considerado um cálculo razoável dos custos de investimento e de funcionamento das centrais eléctricas de armazenamento reversível, e serão feitos esforços para incluí-los integralmente nos custos de funcionamento da rede, e será estabelecido um mecanismo científico e completo de preços da electricidade.

Em suma, com o desenvolvimento contínuo da indústria de armazenamento reversível do meu país e a orientação activa das políticas nacionais, as centrais eléctricas de armazenamento reversível receberão mais responsabilidades e missões.Num futuro próximo, o meu país inaugurará uma era de ouro para a indústria de armazenamento reversível.