Қытай жылдамдыққа сенім артады: жаңа буынның алғашқы ГАЭС-і бірегей сфералық клапанмен жабдықталады

Жаңа клапан агрегаттарды электр энергиясын жинақтау және өндіру режимдері арасында айтарлықтай жылдам ауыстыруға мүмкіндік береді, бұл әсіресе күн және жел генерациясының үлесі жоғары энергия жүйелері үшін маңызды, деп жазады IT community.

Мәні қысқаша

·        Қытайда қуаты 500 МВт болатын, бірегей жаңа буын сфералық клапаны бар ГАЭС салынуда.

·        Клапан гидроагрегаттардың жұмыс режимдері арасында ауысуын айтарлықтай жылдамдатуға мүмкіндік береді.

·        Жаңа технология күн және жел электр станциялары көп болатын энергия жүйелерінің тұрақтылығын арттырады.

·        Жылдамдықтан басқа, әзірлеме гидравликалық соққы қаупін азайтады және жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартады.

·        Жоба гидроаккумуляциялық энергетиканың дамуындағы жаңа кезең болуы мүмкін.

Басты инновация — станция емес, оның «жүрегі»

Гидроаккумуляциялық электр станциялары әлемдегі ең ірі электр энергиясын жинақтағыштар болып саналады. Олардың жұмыс принципі белгілі: сұраныс төмен сағаттарда сорғылар суды жоғарғы резервуарға көтереді, ал тұтыну шыңы кезінде су турбиналар арқылы төменге қайтарылып, электр энергиясын өндіреді.

Алайда қытайлық жоба жұмыс принципімен емес, жаңа жабдықпен ерекшеленеді.

Станцияның негізгі элементі гидротурбинаның алдына орнатылған өте жылдам әрекет ететін сфералық клапан болады.

Дәл осы клапан дәстүрлі шешімдермен салыстырғанда су ағынын айтарлықтай жылдам басқаруды қамтамасыз етеді және гидроагрегатқа жұмыс режимін іс жүзінде лезде өзгертуге мүмкіндік береді.

Сфералық клапан қалай жұмыс істейді

Құрылымы бойынша құрылғы ішкі өтпелі арнасы бар үлкен металл шарды білдіреді. Клапанның ені 2,9 м және ол 9 МПа қысымда жұмыс істеуге есептелген. Ол бірнеше негізгі бөліктерден тұрады: үлкен корпус, кіші корпус, диск және білік. Жиналған күйде клапан корпусының салмағы 300 тоннадан асады. 

Ашық күйде арна құбырмен толық сәйкес келеді және су турбинаға кедергісіз түседі.

Ағынды тоқтату қажет болғанда, шар 90 градусқа бұрылып, судың қозғалысын іс жүзінде лезде жабады.

Бір қарағанда, шешім қарапайым болып көрінеді, алайда оны жүзеге асыру өте күрделі.

Клапан судың үлкен қысымына төтеп беруі, абсолютті герметикалықты сақтауы және ашу-жабудың мыңдаған циклінен кейін де үздіксіз жұмыс істеуі керек.

Дәл осы себепті мұндай құрылғыларды жасау гидроэнергетикадағы ең күрделі инженерлік міндеттердің бірі болып саналады.

Жылдамдық неліктен маңызды болады

Қазіргі энергетика тез өзгеруде.

Бұрын генерацияның негізін көмір, газ және гидроэлектр станциялары құраса, бүгінде күн және жел электр станциялары маңызды рөл атқаруда.

Алайда олардың жұмысы ауа райына байланысты.

Бұлттылықтың қалыңдауы немесе жел жылдамдығының өзгеруі электр энергиясын өндіру көлемінің бірнеше минут ішінде күрт өзгеруіне жеткілікті.

Энергия жүйесінің тұрақты болуы үшін оған пайда болатын тапшылықты немесе қуаттың артығын дәл сондай жылдам өтей алатын көздер қажет.

Дәл осы міндетті жаңа сфералық клапан шешуі керек.

Су ағынын жылдам басқарудың арқасында гидроагрегаттар айтарлықтай жылдам іске қосыла, тоқтай және жүктемені өзгерте алады, бұл бүкіл энергия жүйесінің икемді жұмысын қамтамасыз етеді.

Қосымша әсер — жабдықты қорғау

Жаңа конструкция тек жылдамдықтың артуын ғана бермейді.

Гидроэлектр станцияларының жұмыс режимі күрт өзгерген кезде қауіпті құбылыс — гидравликалық соққы пайда болады, бұл кезде құбырлардағы қысым күрт артып, жабдыққа зақым келтіруі мүмкін.

Әзірлеушілер жылдам әрекет ететін сфералық клапан мұндай жүктемелерді айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік береді деп мәлімдейді.

Бұл станцияны пайдалану қауіпсіздігін арттырады, гидроагрегаттардың тозуын азайтады және қымбат жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартады.

Қытай неліктен ГАЭС-ке ставка жасайды

Қытай гидроаккумуляциялық электр станцияларын салу бойынша әлемдік көшбасшы болып қала береді.

Сонымен қатар, ел күн және жел энергетикасын белсенді дамытуда, сондықтан оған энергия жүйесін жылдам теңестіре алатын технологиялар қажет.

Халықаралық гидроэнергетикалық қауымдастықтың (IHA) мәліметтері бойынша, дәл гидроаккумуляциялық станциялар бүгінде электр энергиясын жинақтау бойынша әлемдік қуаттардың 90%-дан астамын қамтамасыз етеді.

Қытай ГАЭС-тің жаңа буыны энергияны сақтап қана қоймай, жүктеме өзгерістеріне қолданыстағы нысандарға қарағанда жылдамырақ жауап бере алады деп есептейді.

Бұл Қазақстан үшін нені білдіреді

Қазақстан үшін мұндай технологиялардың дамуы практикалық қызығушылық тудырады.

Елде күн және жел электр станцияларының саны біртіндеп артып келеді, сонымен қатар энергия жүйесін реттеудің заманауи жүйелеріне қажеттілік те өсуде.

Бұрын Hunn.kz Қытайдың атом энергетикасын басқару үшін жасанды интеллектті қолдану ниеті туралы айтқан болатын.

Сонымен қатар, Hunn.kz Камбар-Ата-1 қоса алғанда, Орталық Азиядағы ең ірі гидроэнергетикалық жобалардың құрылысын егжей-тегжейлі жариялаған болатын, ол өңірлік энергетикалық тұрақтылықты қамтамасыз етуде маңызды рөл атқаруы мүмкін.

Қытайдың тәжірибесі жаңартылатын энергетиканы одан әрі дамыту электр энергиясын сақтау мен реттеудің икемді және жоғары маневрлі нысандары пайда болмайынша мүмкін еместігін көрсетеді.

Авторлық қорытынды

Қытайлық жоба энергетиканың болашағы тек жаңа электр станцияларын салумен ғана емес, сонымен қатар оларды икемді ететін жабдықты жетілдірумен де анықталатынын көрсетеді. Жылдам әрекет ететін сфералық клапан алып бөгет немесе жаңа турбина сияқты әсерлі көрінбеуі мүмкін, алайда дәл осындай инженерлік шешімдер энергия жүйелеріне жүктеме өзгерістеріне жылдамырақ жауап беруге және жаңартылатын энергия көздерін тиімдірек пайдалануға мүмкіндік береді. Егер технология мәлімделген сипаттамаларды растаса, ол гидроаккумуляциялық электр станциялары үшін жаңа салалық стандартқа айналуы мүмкін.