39 - mavzu. GES va GAES larning bosh sxemalari. GES va GAES larning
elektr ulanish sxemalari.
Reja:
1.
Nasosli elektr stantsiyalarining ishlash printsipi
2.
Mikro-GES ko'chma derivatsiyasi
3.
GAES elektr energiya ishlab chiqarish
Nasosli elektr stantsiyalari (nasosli elektr stantsiyalari) tarmoqlar
tomonidan elektr energiyasini kam iste'mol qilish paytida (tunda) elektr
energiyasini to'plash va uni eng yuqori yuk paytida bo'shatish uchun
ishlatiladi va shu bilan asosiy elektr stantsiyalari (yadro, issiqlik) kunida
quvvatni almashtirish zarurligini kamaytiradi. Issiqlik va atom elektr
stantsiyalari iste'molning sezilarli pasayishi paytida o'z quvvatlarini tezda
pasaytira olmaydilar, shuning uchun tunda elektr energiyasining narxi
sezilarli darajada oshadi va elektr stantsiyalari deyarli ishlamayapti.
Nasosli saqlash elektr stantsiyalaridan foydalanish tarixi Elektr ta'minoti
sifatini yaxshilash va butun tizim samaradorligini oshirish uchun nasosli
elektr stantsiyalari ishlab chiqilgan. Birinchi bunday stansiyalar 19-
asrning oxirida G'arbiy Evropada qurilgan, xususan 1882 yilda
Shveytsariyada 103 kVt quvvatga ega Lettem bloki ishga tushirilgan. 12
yil o'tib, xuddi shunday qurilish Italiyadagi yigiruv fabrikalaridan birida
boshlangan. 20-asrga qadar 60-yillarga kelib atigi 4 ta nasosli saqlash
elektr stantsiyalari ishlagan. 20-asrda allaqachon 72 ta operatsion
bo'linma mavjud edi, 2010 yilga kelib ularning soni 460 taga etdi. Ishlash
printsipi Nasosli elektr stantsiyalari ikki davrda ishlaydi - nasosli va
turbinali. Birinchi rejimda PSPP elektr energiyasining iste'molchisi bo'lib,
u issiqlik elektr stantsiyalaridan ikkinchisiga minimal yuk paytida etkazib
beriladi (odatda kuniga 7-12 soat). Shu bilan birga, PSPP-da suv quyi
ta'minot omboridan yuqori stantsiya hovuziga quyiladi (stantsiya energiya
yig'adi). Turbinali rejimda PSPP yig'ilgan energiyani unga maksimal yuk
paytida (kuniga 2-6 soat) tarmoqqa qaytaradi. Ushbu davrda yuqori
havzadagi suv generator turbinasini aylantirib, qaytib suv omboriga
yo'naltiriladi. Yuqori havzada tabiiy oqim bo'lmasligi mumkin, faqat
allyuvial davrda to'plangan suv ustida ishlaydi. Bunday nasosli saqlash
elektr stantsiyalari odatda "toza" deb nomlanadi. Bundan tashqari,
"aralash" nasosli saqlash stantsiyalari mavjud, ularning yuqori havzasi
qo'shimcha tabiiy oqimga ega. Shu bilan birga, turbinali rejimda ham
to'plangan, ham tabiiy ravishda oqadigan suv ishlatiladi.
Nasosli elektr stantsiyalarining ishlash printsipi suv energiyasini
konvertatsiya qilishdir. Bunday muhandislik inshootlarida ishning ikki
davri mavjud: nasos va turbin. Birinchi davrda elektr stantsiyasi boshqa
turdagi energiya iste'molchisi, masalan, issiqlik elektr stantsiyalari. Ayni
paytda, nasoslar yordamida suv yuqori hovuzga quyiladi (zaryadlash
amalga oshiriladi). Turbinali ish paytida suv turbinalarni aylantirib, quyi
omborga kiradi, uning yordamida saqlangan energiya iste'molchiga
beriladi (zaryadsizlanishi). Bu shaharlarni va sanoatni energiya sarfi
yuqori bo'lgan davrda zarur quvvat bilan ta'minlash maqsadida amalga
oshiriladi. Qurilma Yuqori suv havzasi va ta'minot suv omboridan
tashqari, PSPP tarkibiga elektr stantsiyasi binosi, temir-beton yoki metall
bosimli suv quvuri, nasos davrida stansiyaning ishlashi davomida yuqori
hovuzga suv etkazib berish va turbina davrida undan suv olish uchun
xizmat qiladigan suv quvuri kiradi. Elektr stantsiyasida turbin, generator-
elektr dvigatel va nasos yoki faqat generator-elektr dvigatel va
qaytariladigan turbin (turbin-nasos) o'rnatilgan.
Ko'pincha nasosli elektr stantsiyalari kuchli energiya iste'molchilari
yaqinida o'rnatiladi, bu esa topografik, gidrologik va geologik sharoitlar
yordam beradigan kuchli issiqlik yoki atom elektr stantsiyalaridan uzoq
emas. Zaminda yuqori havzani va pastki suv omborlarini bir-birining
yonida joylashtirish imkoniyati bo'lishi kerak edi. Nasosli saqlash
stantsiyalarining samaradorligi 0,6 dan 0,7 gacha. Odatda, ish uchun
allaqachon mavjud bo'lgan suv omborlari va ko'llar yoki yuqori havzaning
tabiiy oqimi bo'lgan joylardan foydalaniladi. Alohida "toza" nasosli
saqlash stantsiyalari va "aralash". Birinchi holda, yuqori hovuzda tabiiy
oqim yo'q, shuning uchun energiya faqat oldindan saqlangan suv tufayli
hosil bo'ladi. Aralash elektr stantsiyasida bundan mustasno to'plangan
hajm, shuningdek, etkazib berish drenajidir. Bunday tuzilmalarning
samaradorligi 60-70% ni tashkil qiladi. Ular odatda kuchli elektr
stantsiyalari yaqinida o'rnatiladi, bu erda pastki suv ombori va yuqori
saqlashni bir-biriga yaqin joyda tashkil qilish mumkin.
Saqlash elektr stantsiyalarining yana bir turi shamol elektr stantsiyalari.
Shamol shamol g'ildiragini aylantirganda va energiya batareyada saqlanib
qolganda, ular oddiy printsipdan foydalanadilar. Ular hajmi bo'yicha
nasosli saqlash elektr stantsiyalariga qaraganda ancha kichikdir. Hozirgi
kunda yakka tartibdagi uylar va fermer xo'jaliklarini energiya bilan
ta'minlashga qaratilgan kam quvvatli inshootlar faol rivojlanmoqda.
Ularning kuchi 300 Vt - 20 kVt. O'rta quvvatli shamol generatorlari
umumiy quvvati 20 - 600 kVt bo'lgan kichik olis aholi punktlarini elektr
energiyasi bilan ta'minlashi mumkin. Kuchli saqlash stantsiyalari bir
megavattdan ortiq energiya ishlab chiqaradi. Elektr energiyasi
tariflarining doimiy o'sishi tufayli Evropada bunday tuzilmalar keng
tarqaldi. Endi ular hamma joyda, shu jumladan shahar ichida o'rnatiladi.
Kamchiliklari 45 dB va undan yuqori darajada hosil bo'lgan shovqinni o'z
ichiga oladi. Ko'pgina mamlakatlarda qushlarning ko'chishi davrida
ulardan foydalanish taqiqlangan.
Nasosli elektr stantsiyalari, qoida tariqasida, elektr energiyasi
tizimida kunlik energiya yig'ish uchun yaratiladi. Haftalik to'planish katta
suv omborining sig'imini talab qiladi va shuning uchun faqat qulay
topografik sharoitda foydali bo'ladi.
PSPP yuklarni ko'tarish jadvalining eng yuqori nuqtalarini qamrab
oladi va yuk jadvalining buzilishlarida arzon elektr energiyasini iste'mol
qilishni ta'minlaydi, IES, AESlarning ish rejimlarini tenglashtiradi
PSPP turbinali va nasosli rejimlarda uskunalarning yuqori
manevrliligi bilan ajralib turadi. PSPP-da yukni (turbinali va nasosli
rejimlarda) va saqlash hajmining muhim nazorat diapazonining
mavjudligi ularni energiya tizimida yuk (chastota) va avariya zaxiralari
sifatida juda samarali ishlatishga imkon beradi. Nasosli saqlash elektr
stantsiyalari reaktiv quvvat va energiya ishlab chiqarish uchun sinxron
kompensator rejimida ishlatilishi mumkin. PSPP har xil barqaror va
normal operatsion o'tishlar bilan ajralib turadi, chunki uning gidroelektr
qurilmalari kun davomida ish rejimlarini bir necha marta o'zgartiradilar
(17.12-rasm).Oddiy operatsion o'tishning davomiyligi uskunalar va
inshootlarning parametrlari, elektr energiyasi tizimidagi PSPP ish
sharoitlari bilan bog'liq.
Rossiyada 1200 MVt quvvatga ega Zagorskaya GESi ishlaydi va boshqa
GESlar loyihalashtirilmoqda.
Shlangi energiyani saqlash katta miqdordagi energiyani saqlash
uchun eng qadimgi texnologiyalardan biridir. Asosan, PSPP - bu
an'anaviy gidroelektrostantsiya (GES), bu erda turbinalar suvning yuqori
va quyi suv omborlari sathidagi farq tufayli kelib tushadigan suv oqimi
bilan aylanib, suvning potentsial energiyasini mexanik, so'ngra elektr
energiyasiga aylantirishni ta'minlaydi. Bunday gidroelektrostantsiya
nasos agregatlari bilan to'ldiriladi (yoki nasosli elektr stantsiyasida
aylanma turbo-nasos qurilmalari ishlatiladi), ular elektr quvvati ishlamay
qolgan soatlarda suvni quyi qismidan yuqori suv omboriga qaytaradi. PSP
ning yuqori manevrliligi suv oqimini tartibga solish bilan ta'minlanadi.
Dunyodagi birinchi 100 kVt quvvatga ega nasosli saqlash elektr
stantsiyasi Lettem shahrida (Shveytsariya) qurilgan va 1882 yilda
foydalanishga topshirilgan. Hozirgi kunda dunyoda umumiy quvvati 300
GVt ga yaqin 460 G dan ortiq atom elektr stantsiyalari mavjud.
Evropaning tog'li mintaqalarida joylashgan nasosli elektr energiyasi
stantsiyalarining katta kaskadlari, ayniqsa, Evropa Ittifoqining energiya
balansida quyosh va shamol kabi barqaror bo'lmagan qayta tiklanadigan
energiya manbalarining ulushi ortib borayotgan sharoitda elektr
tarmoqlarida energiya oqimlarini tartibga solish uchun yaxshi vosita
hisoblanadi. Shu bilan birga, qayta tiklanadigan energiya manbalaridan
foydalanishning jadal kengayishi nasosli saqlash kassalarini shamol va
quyosh parklari bilan bog'laydigan yangi elektr uzatish liniyalarini qurish
va o'sishni talab qildi mavjud bo'lgan tarmoqli kengligi. So'nggi paytlarda
to'g'ridan-to'g'ri eng katta qiyalikdagi joylarda daryolarda qurilgan
gidroelektr stantsiyalarining birlashgan tizimlari - nasosli elektr
stantsiyalari [4] keng tarqalmoqda. 7.3. Bu kapital xarajatlarni
kamaytirishga va tizim manevrini oshirishga imkon beradi. Qo'shimcha
ijobiy omil - bu eng ko'p kapital talab qiladigan inshootlarni, masalan,
to'g'onni uzoq muddatli ishlashi mumkin. PSPni qurishning maqsadga
muvofiqligini, uning maksimal energiya sarfini va narxini belgilaydigan
asosiy shartlar - bu erning xususiyatlari (qoida tariqasida, PSP qurish
uchun kamida 100 m balandlik farqi talab qilinadi), shuningdek,
hududlarni suv bosishi kerak. Shuning uchun Evropada va Yaponiyada
hozirgi paytda asosiy e'tibor yangi qurilishga emas
Shakl: 7.3. Klassik PSPP (a) va gibrid PSPP-GES (i) sxemasi
PSP va eski gidroelektr stantsiyalarini qo'shimcha akkumulyatorlar bilan
jihozlash bilan modernizatsiya qilish uchun [4]. PSP tomonidan
saqlanadigan energiyani taxmin qilish mumkin, agar yuqori va quyi
oqimlar bilan yuqori suv omborida saqlanadigan M suv massasi orasidagi
balandlik / g (o'lik hajm deb atalmish - shlyuz sathidan yuqori suv
omborida joylashgan suv hajmi):
Hozirgi kunda Rossiyada faqat bitta PSPP ishlaydi - 1,2 GVt
quvvatga ega Zagorskaya (elektr energiyasini ishlab chiqarish rejimida).
Uning yonida Zagorskaya PSPP-2 qurilishi davom etmoqda. "RusHidro"
OAJning yana bir loyihasi - bu daryoda nasosli saqlash elektr stantsiyasini
yaratish. Leningrad viloyatidagi Shapsha yiliga 2,34 milliard kVt / soat
elektr energiyasi ishlab chiqaradigan 1,56 GVt quvvatga ega stantsiyani
yaratishni o'z zimmasiga oladi.
Kam quvvat va energiya talab qiladigan an'anaviy nasosli saqlash
elektr stantsiyalarini qurish katta xarajatlar bilan bog'liq. Xem bilan
birgalikda 10 dan 500 m gacha bo'lgan bosim oralig'ida ishlaydigan va 5
dan 100 kVtgacha quvvatni ta'minlaydigan mavsumiy ishlaydigan
ko'chma nasosli saqlash elektr stantsiyalarini yaratish bo'yicha yangi
texnik echimlar amaliy ahamiyatga ega [5] (7.4-rasm). Bunday tuzilmalar
narxini pasaytirish
Shakl: 7.4. Mikro-GES ko'chma derivatsiyasi sxemasi:
/ - GGU suv saqlovchi tuzilishi; 2 - burilish suv o'tkazgichi; 3 - devor; 4 -
suv o'tkazgichini ta'minlash uchun simli tizim; 5 - quvur liniyasi bo'ylab
tuproq bilan to'ldirilgan inshoot; 6 - tuproq bilan mustahkamlangan
saqlash tuzilishi; 7 - gidravlik blokli idish
PSPP kompozitsion materiallardan yasalgan egiluvchan derivatsiya
shlangi, himoya tuproq bilan mustahkamlangan inshootlar, shuningdek
konteynerli ko'chma mikro-GES yordamida amalga oshiriladi [6]. Ishlab
chiquvchilarning fikriga ko'ra, mobil derivatsion mavsumiy tuzilmalar
uchun kapital xarajatlar doimiynikiga nisbatan bir necha baravar kam.
Ular kichik hajmdagi taqsimlangan energiyada, shu jumladan, kichik
oqimlar yaqinida, borish qiyin bo'lgan, uzoq, elektrlashtirilmagan
joylarda joylashgan turli iste'molchilar uchun foydalanish uchun qiziq
bo'lishi mumkin. Bunday iste'molchilarga aholi punktlari, fermer
xo'jaliklari, sport markazlari, sanatoriylar, shuningdek, mobilligi yuqori
bo'lgan va statsionar aloqasi bo'lmagan foydali qazilmalarni qidirish va
ishlab chiqarish korxonalari, ko'chma turistik markazlar va boshqalar
kiradi.
Do'stlaringiz bilan baham: |