Εφαρμογή Υδροηλεκτρικού Σταθμού
Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί αντλίας χρησιμοποιούνται κυρίως για σταθμούς παραγωγής ενέργειας με αντλία αποθήκευσης. Όταν το φορτίο του συστήματος ισχύος είναι χαμηλότερο από το βασικό φορτίο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αντλία νερού, χρησιμοποιώντας υπερβολική παραγωγική ικανότητα για την άντληση νερού από την κατάντη δεξαμενή στην ανάντη δεξαμενή για αποθήκευση ενέργειας με τη μορφή δυναμικής ενέργειας. όταν το φορτίο του συστήματος είναι υψηλότερο από το βασικό φορτίο
Σε αυτό το φορτίο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υδροηλεκτρικός σταθμός για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για τη ρύθμιση του φορτίου αιχμής. Επομένως, ο σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας καθαρής αντλίας αποθήκευσης δεν μπορεί να αυξήσει την ισχύ του συστήματος ισχύος, αλλά μπορεί να βελτιώσει την οικονομική λειτουργία της μονάδας παραγωγής θερμικής ενέργειας και να αυξήσει τη συνολική απόδοση του συστήματος ισχύος. Από τη δεκαετία του 1950, οι μονάδες αποθήκευσης με αντλία έχουν λάβει ευρεία προσοχή και ταχεία ανάπτυξη σε χώρες σε όλο τον κόσμο.
Οι αντλούμενες μονάδες αποθήκευσης που αναπτύχθηκαν στις πρώτες μέρες ή με ψηλές κεφαλές υιοθετούν ως επί το πλείστον τύπο τριών μηχανών, ο οποίος αποτελείται από έναν κινητήρα γεννήτριας, έναν υδροηλεκτρικό σταθμό νερού και μια αντλία νερού συνδεδεμένα σε σειρά. Τα πλεονεκτήματά του είναι ότι ο υδροηλεκτρικός σταθμός και η αντλία σχεδιάζονται χωριστά, τα οποία μπορούν να έχουν υψηλότερη απόδοση, και η μονάδα περιστρέφεται προς την ίδια κατεύθυνση κατά την παραγωγή ενέργειας και την άντληση και μπορεί να μετατραπεί γρήγορα από παραγωγή ενέργειας σε άντληση ή από άντληση σε παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ταυτόχρονα, η υδροηλεκτρική μονάδα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκκίνηση της μονάδας. Τα μειονεκτήματά του είναι το υψηλό κόστος και η μεγάλη επένδυση σε σταθμό παραγωγής ενέργειας.
Τα πτερύγια του δρομέα της αντλίας διαγώνιας ροής μπορούν να περιστρέφονται και εξακολουθεί να έχει καλή απόδοση λειτουργίας όταν αλλάζει η κεφαλή και το φορτίο, αλλά λόγω των περιορισμών των υδραυλικών χαρακτηριστικών και της αντοχής του υλικού, στις αρχές της δεκαετίας του 1980, η υψηλότερη κεφαλή της ήταν μόνο 136.2 μέτρα (Πρώτος ηλεκτρικός σταθμός Takane της Ιαπωνίας). Για υψηλότερες κεφαλές, απαιτούνται υδροηλεκτρικοί σταθμοί αντλίας Francis.
Ο σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με αντλία αποθήκευσης είναι εξοπλισμένος με άνω και κάτω δεξαμενές. Υπό την προϋπόθεση αποθήκευσης της ίδιας ενέργειας, η αύξηση της κεφαλής μπορεί να μειώσει την ικανότητα αποθήκευσης, να αυξήσει την ταχύτητα της μονάδας και να μειώσει το κόστος του έργου. Ως αποτέλεσμα, οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής αποθήκευσης υψηλής κεφαλής άνω των 300 μέτρων αναπτύσσονται με ταχείς ρυθμούς. Ο υδροηλεκτρικός σταθμός αντλίας Francis με την υψηλότερη κεφαλή στον κόσμο εγκαθίσταται στον ηλεκτροπαραγωγικό σταθμό Bainabashta στη Γιουγκοσλαβία. Η αυτόνομη ισχύς του είναι 315 MW, η κεφαλή του υδροηλεκτρικού σταθμού είναι 600.3 μέτρα. η κεφαλή της αντλίας είναι 623.1 μέτρα και η ταχύτητα είναι 428.6 σ.α.λ. Τίθεται σε λειτουργία κάθε χρόνο.