การใช้งานโรงไฟฟ้าพลังน้ำ

การใช้งานโรงไฟฟ้าพลังน้ำ

โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบปั๊มส่วนใหญ่ใช้สำหรับสถานีเก็บกักพลังงานด้วยการปั๊มน้ำ เมื่อโหลดของระบบไฟฟ้าน้อยกว่าโหลดพื้นฐาน สามารถใช้เป็นปั๊มน้ำได้ โดยใช้กำลังผลิตที่เหลือเกินในการสูบน้ำจากอ่างเก็บน้ำด้านท้ายไปยังอ่างเก็บน้ำด้านหน้าเพื่อเก็บพลังงานในรูปของพลังงานศักย์ เมื่อโหลดของระบบที่สูงกว่าโหลดพื้นฐาน

ที่โหลดนี้ มันสามารถใช้งานเป็นโรงไฟฟ้าพลังน้ำเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าสำหรับควบคุมโหลดสูงสุดได้ ดังนั้น โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับไม่สามารถเพิ่มกำลังของระบบไฟฟ้าได้ แต่มันสามารถปรับปรุงการดำเนินงานทางเศรษฐกิจของหน่วยผลิตไฟฟ้าพลังความร้อนและเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของระบบไฟฟ้า เนื่องจากช่วงทศวรรษ 1950 หน่วยสูบกลับได้รับความสนใจอย่างแพร่หลายและการพัฒนาอย่างรวดเร็วในประเทศต่าง ๆ ทั่วโลก

หน่วยกักเก็บพลังงานแบบปั๊มที่พัฒนาขึ้นในยุคแรกๆ หรือที่มีความสูงของระดับน้ำมาก มักจะใช้ประเภทเครื่องสามตัว ซึ่งประกอบด้วยมอเตอร์กำเนิดไฟฟ้า เครื่องกำเนิดพลังงานน้ำ และปั๊มน้ำที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม ข้อดีคือ เครื่องกำเนิดพลังงานน้ำและปั๊มน้ำถูกออกแบบแยกกัน ซึ่งสามารถให้ประสิทธิภาพที่สูงกว่า และหน่วยทำงานหมุนไปในทิศทางเดียวกันระหว่างการผลิตไฟฟ้าและการส качивanie นอกจากนี้ยังสามารถเปลี่ยนจากการผลิตไฟฟ้าเป็นการส качivanie หรือจากส качivanie เป็นการผลิตไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็ว อีกทั้งยังสามารถใช้เครื่องกำเนิดพลังงานน้ำในการเริ่มต้นระบบได้ ข้อเสียคือต้นทุนสูงและการลงทุนในโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่

ใบพัดของโรเตอร์ในปั๊มน้ำแบบทแยงสามารถหมุนได้ และยังให้สมรรถนะการปฏิบัติงานที่ดีแม้เมื่อความสูงของน้ำและภาระเปลี่ยนแปลง แต่เนื่องจากข้อจำกัดด้านคุณลักษณะทางไฮดรอลิกและแรงต้านของวัสดุ จึงทำให้จนถึงต้นทศวรรษ 1980 ความสูงสูงสุดที่สามารถใช้งานได้คือเพียง 136.2 เมตร (โรงไฟฟ้าทาคาเน ฉบับที่หนึ่ง ประเทศญี่ปุ่น) สำหรับความสูงที่สูงกว่านี้ จะต้องใช้โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบปั๊มฟรานซิส

โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบเก็บพลังงานด้วยระบบสูบกลับมีอ่างเก็บน้ำชั้นบนและชั้นล่าง ภายใต้เงื่อนไขที่เก็บพลังงานในปริมาณเท่ากัน การเพิ่มความสูงของหัวน้ำ (head) จะช่วยลดความจุในการเก็บน้ำ เพิ่มความเร็วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และลดต้นทุนโครงการ ดังนั้น โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบเก็บพลังงานที่มีความสูงของหัวน้ำมากกว่า 300 เมตรจึงกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับชนิดฟรานซิสที่มีความสูงของหัวน้ำสูงที่สุดในโลกติดตั้งอยู่ที่สถานีไฟฟ้าไบนาบาชตา (Bainabashta) ในยูโกสลาเวีย โดยมีกำลังการผลิตเดี่ยว 315 เมกะวัตต์ ความสูงของหัวน้ำสำหรับการผลิตไฟฟ้าคือ 600.3 เมตร ความสูงของหัวน้ำสำหรับการสูบคือ 623.1 เมตร และความเร็วรอบ 428.6 รอบต่อนาที พร้อมเข้าสู่การใช้งานเป็นประจำทุกปี