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 bánh xe công tác của máy bơm dòng chéo có thể xoay, và thiết bị vẫn duy trì hiệu suất vận hành tốt khi cột áp và tải thay đổi; tuy nhiên, do giới hạn về đặc tính thủy lực và độ bền vật liệu, đến đầu những năm 1980, cột áp cao nhất đạt được chỉ là 136,2 mét (Nhà máy thủy điện Takane Thứ Nhất của Nhật Bản). Đối với cột áp cao hơn, cần sử dụng nhà máy thủy điện bơm kiểu Francis.

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