Ứng dụng Nhà máy Thủy điện

Ứng dụng Nhà máy Thủy điện

Các nhà máy thủy điện bơm chủ yếu được sử dụng cho các trạm tích năng bơm. Khi tải của hệ thống điện thấp hơn tải cơ bản, nó có thể được sử dụng như một chiếc bơm nước, sử dụng công suất phát điện dư thừa để bơm nước từ hồ chứa hạ lưu lên hồ chứa thượng lưu để tích trữ năng lượng dưới dạng năng lượng thế; khi tải của hệ thống cao hơn tải cơ bản

Ở mức tải này, nó có thể được sử dụng như một nhà máy thủy điện để tạo ra điện năng nhằm điều tiết tải cao điểm. Do đó, nhà máy tích năng bơm thuần túy không thể tăng công suất của hệ thống điện, nhưng nó có thể cải thiện hoạt động kinh tế của tổ máy nhiệt điện và tăng hiệu quả tổng thể của hệ thống điện. Từ những năm 1950, các đơn vị tích năng bơm đã nhận được sự quan tâm rộng rãi và phát triển nhanh chóng ở nhiều quốc gia trên thế giới.

Các đơn vị lưu trữ bơm được phát triển từ những ngày đầu hoặc có đầu nước cao thường sử dụng loại ba máy, bao gồm một động cơ phát điện, một nhà máy thủy điện và một máy bơm nước được kết nối nối tiếp. Ưu điểm của nó là nhà máy thủy điện và máy bơm được thiết kế riêng biệt, có thể đạt hiệu suất cao hơn, và bộ phận hoạt động theo cùng một hướng trong quá trình phát điện và bơm nước, có thể nhanh chóng chuyển đổi từ phát điện sang bơm nước, hoặc từ bơm nước sang phát điện. Đồng thời, nhà máy thủy điện có thể được sử dụng để khởi động bộ phận. Nhược điểm của nó là chi phí cao và đầu tư lớn cho nhà ga.

Các cánh của rotor của bơm dòng chéo có thể xoay, và nó vẫn duy trì hiệu suất hoạt động tốt khi áp đầu và tải thay đổi, nhưng do những hạn chế về đặc tính thủy lực và độ bền vật liệu, đến đầu thập niên 1980, áp đầu cao nhất của nó chỉ đạt 136,2 mét (Trạm điện Takane thứ nhất của Nhật Bản). Đối với các áp đầu cao hơn, cần phải sử dụng trạm bơm thủy điện Francis.

Trạm phát điện tích năng được trang bị hồ chứa trên và dưới. Trong điều kiện lưu trữ cùng một lượng năng lượng, việc tăng áp đầu có thể giảm dung tích lưu trữ, tăng tốc độ của đơn vị, và giảm chi phí dự án. Do đó, các nhà máy tích năng áp đầu cao hơn 300 mét đang phát triển nhanh chóng. Nhà máy thủy điện Francis có áp đầu cao nhất thế giới được lắp đặt tại nhà máy Bainabashta ở Nam Tư. Công suất độc lập của nó là 315 MW, áp đầu của nhà máy thủy điện là 600,3 mét; áp đầu của bơm là 623,1 mét và tốc độ là 428,6 vòng/phút được đưa vào vận hành mỗi năm.