کاربرد نیروگاه‌های آبی

کاربرد نیروگاه‌های آبی

نیروگاه‌های هیدروالکتریک پمپاژ عمدتاً برای ایستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی با استفاده از پمپ استفاده می‌شوند. وقتی بار سیستم برق کمتر از بار پایه است، می‌توان آن را به عنوان پمپ آب استفاده کرد، با استفاده از ظرفیت تولید زائد برای پمپاژ آب از مخزن پایین به مخزن بالا تا ذخیره کردن انرژی به صورت انرژی پتانسیل؛ و هنگامی که بار سیستم بیشتر از بار پایه است...

در این بار، می‌تواند به عنوان نیروگاه هیدرو الکتریک استفاده شود تا برق تولید کند و برای تنظیم بار قله‌ای استفاده شود. بنابراین، نیروگاه ذخیره پمپاژ خالص نمی‌تواند توان سیستم قدرت را افزایش دهد، اما می‌تواند عملکرد اقتصادی واحد تولید برق حرارتی را بهبود بخشیده و کارایی کلی سیستم قدرت را افزایش دهد. از دهه ۱۹۵۰، واحد‌های ذخیره پمپاژ توجه فراوان و توسعه سریعی در کشورهای مختلف جهان دریافت کرده‌اند.

واحد‌های ذخیره‌سازی پمپاژی که در روزگار اول یا با فشارهای بالا توسعه یافته‌اند، عموماً نوع سه ماشینه را به کار می‌برند که از یک جنراتور موتور، یک نیروگاه هیدرو و یک پمپ آب تشکیل شده است که به صورت سریالی متصل هستند. مزایای آن این است که نیروگاه هیدرو و پمپ به طور جداگانه طراحی شده‌اند، که می‌توانند کارایی بیشتری داشته باشند، و واحد در هنگام تولید برق و پمپاژ در جهت یکسانی چرخیده و می‌تواند سریعاً از حالت تولید برق به پمپاژ یا بالعکس تبدیل شود. همچنین، نیروگاه هیدرو می‌تواند برای راه‌اندازی واحد استفاده شود. کاستی‌های آن عبارتند از هزینه بالا و سرمایه‌گذاری زیاد در نیروگاه.

پرهای دوچرخه پمپ جریان مورب می‌توانند چرخانده شوند و هنگامی که سر و بار تغییر کند، همچنان عملکرد مناسبی دارد، اما به علت محدودیت‌های ویژگی‌های هیدرولیکی و مقاومت مواد، تا اوایل دهه ۱۹۸۰، بالاترین سر آن فقط ۱۳۶٫۲ متر بود (stan Takane نخستین نیروگاه ژاپن). برای سرها بالاتر، نیاز به نیروگاه‌های هیدرو الکتریکی پمپ فرانسیس است.

نیروگاه ذخیره‌سازی پمپ شده با مخازن بالا و پایین مجهز شده است. تحت شرایط ذخیره‌سازی انرژی یکسان، افزایش سر می‌تواند ظرفیت ذخیره را کاهش دهد، سرعت واحد را افزایش دهد و هزینه پروژه را کاهش دهد. بنابراین، نیروگاه‌های ذخیره‌سازی با سر بالای ۳۰۰ متر به سرعت در حال توسعه هستند. بالاترین سر جهانی پمپ فرانسیس در نیروگاه Bainabashta یوگسلاوی نصب شده است. قدرت مستقل آن ۳۱۵ مگاوات است، سر نیروگاه هیدروالکتریکی ۶۰۰٫۳ متر؛ سر پمپ ۶۲۳٫۱ متر و سرعت ۴۲۸٫۶ دور در دقیقه است که هر ساله به حالت عملیاتی درمی‌آید.