Pinasinayaan ng China ang 182 metrong dam para sa imbakan ng tubig at kuryente upang patatagin ang grid na sagana sa renewable energy

Bagong uri ng hydropower para sa nagbabagong grid

Pinasinayaan ng China ang State Grid Xinyuan Jiangsu Jurong pumped storage power station, isang dam na may taas na 182.3 metro at ngayon ay pinakamataas na pumped storage dam sa buong mundo. Nag-iimbak ang pasilidad ng 17.07 milyong metro kubiko ng tubig, katumbas ng humigit-kumulang 17 bilyong litro, at may naka-install na kapasidad na 1.35 milyong kilowatts. Kapag ganap nang komersiyal na pinatatakbo, inaasahang makalilikha ito ng humigit-kumulang 1.35 bilyong kilowatt-hour ng kuryente bawat taon sa mga siklo ng paglikha ng kuryente. Itinatayo ang proyekto habang nagtatala ng mga bagong rekord ang pangangailangan sa kuryente sa silangang China at nagdaragdag ang bansa ng malaking kapasidad ng enerhiya mula sa hangin at araw.

Di-gaya ng karaniwang dam sa ilog na umaasa sa tuluy-tuloy na agos ng isang malaking daluyan ng tubig, gumagana ang pumped storage plant na parang dambuhalang baterya ng tubig. Inililipat nito ang tubig sa pagitan ng itaas at ibabang imbakan, sa pamamagitan ng pagbomba paitaas kapag may sobrang kuryente sa grid at pagpapadaloy nito sa mga turbina tuwing oras ng mataas na demand. Dahil sa operasyong ito sa dalawang direksiyon, nagiging maaasahang kuryenteng magagamit kapag kailangan ang pabago-bagong enerhiya mula sa araw at hangin. Mahalaga ang serbisyong ito para sa matao at industriyalisadong mga sentro tulad ng Jiangsu.

Itinayo ang bagong istasyon malapit sa mga sentro ng konsumo, di-kalayuan sa delta ng Ilog Yangtze, at idinisenyo ito para mabilis tumugon. Kayang dagdagan ng mga operator ang inilalabas na kuryente sa loob ng ilang minuto upang tugunan ang biglaang pagbabago sa suplay o demand. Nagpakilala rin ang mga inhinyero ng mga bagong anti-seepage membrane sa katawan ng dam at naglagay ng napakalalaking spherical valve upang mapahusay ang pagiging maaasahan at pagmementena. Ipinakikita ng proyekto kung paano nagtatayo ang China ng mas maraming pasilidad na nagpapatatag sa grid kasabay ng mga bagong pinagmumulan ng kuryente.

Ano ang nagagawa ng pumped storage at bakit ito mahalaga

Ang pumped storage ang pinakalaganap na uri ng imbakan ng enerhiya para sa grid. Kapag may sobrang kuryente, karaniwan sa gabi o sa mga oras na mahangin at maaraw, ginagamit ng planta ang kuryenteng iyon upang paandarin ang mga pump na nagtataas ng tubig sa itaas na imbakan. Kapag kailangan ng sistema ng kuryente, dumadaloy pababa ang tubig sa mga turbina upang lumikha ng kuryente. Karaniwang nasa 70 hanggang 85 porsiyento ang round-trip efficiency ng prosesong ito. Ibig sabihin, may enerhiyang nawawala sa siklo, ngunit ang pakinabang nito ay naililipat ang enerhiya mula sa mga panahong may sobrang suplay tungo sa mga panahong kapos ito.

Mabilis ang integrasyon ng China sa kapasidad ng renewable energy. Dahil sa paglagong ito, mahalaga ang mga serbisyong nagbabalanse sa grid. Nagbibigay ang pasilidad sa Jurong ng maraming kakayahan sa iisang lugar. Pinapahina nito ang biglang pagtaas ng demand sa gabi sa pamamagitan ng peak shaving, kinokontrol ang frequency upang mapanatiling matatag sa 50 hertz ang grid, sinusuportahan ang boltahe sa pamamagitan ng phase control, at nagbibigay ng mabilis na reserbang kapasidad para sa mga hindi inaasahang pangyayari. Ayon sa mga operator ng proyekto, kaya ng istasyon na magbigay ng humigit-kumulang 2.7 milyong kilowatts na bidirectional regulation capacity.

Hindi nagkataon ang lokasyon nito. Siyam na magkakasunod na taon nang naitatala sa Jiangsu ang pinakamataas na load sa kuryente na lampas 100 milyong kilowatts, at nitong nakaraang tag-init ay umabot sa 156 milyong kilowatts ang pinakamataas na load ng grid. Kapag inilagay ang malaking pasilidad ng imbakan sa gitna ng sistemang iyon, nababawasan ang pangangailangang paandarin ang mga coal unit na ginagamit tuwing peak demand at mas maraming renewable energy ang nasisipsip na kung hindi ay masasayang kapag hindi kayang tanggapin ng grid ang lahat ng suplay.

Silip sa 182 metrong proyekto

May taas na 182.3 metro ang istasyon sa Jurong, halos katumbas ng isang gusaling may 60 palapag. Kayang maglaman ng 17.07 milyong metro kubiko ng tubig ang mga imbakan nito. May naka-install na kapasidad na 1.35 milyong kilowatts ang planta, at inaasahang makalilikha ito ng humigit-kumulang 1.35 bilyong kilowatt-hour sa karaniwang taon ng operasyon kapag ganap na itong gumagana. Madalas ilarawan ang lugar bilang isang bangko ng enerhiya mula sa tubig. Nag-iimbak ito ng enerhiya kapag sagana at mura ang kuryente, saka ito ibinabalik kapag mas mataas ang demand at presyo.

Kailangang abutin ng mga inhinyero ang matataas na target para sa isang pumped storage dam na itinayo sa kapatagang may mataas na demand sa kuryente, sa halip na sa malalalim at liblib na bangin. Gumagamit ang katawan ng dam ng mga bagong anti-seepage geomembrane upang limitahan ang tagas at protektahan ang tubig sa ilalim ng lupa. Kabilang din sa planta ang ilan sa pinakamalalaking ball valve na naikabit sa China, na nagpapahusay sa kaligtasan at nagpapadali sa pagmementena. Nakakatulong ang mga pagpiling ito upang mas episyenteng paikutin ng istasyon ang tubig at mabawasan ang panahong hindi ito gumagana.

Bahagi lamang ng kuwento ang mga kagamitan ng planta. Kailangang pamahalaan ng dispatch center ang mabilis na pagsisimula at paghinto, pati ang madalas na pagpapalit ng mode sa pagitan ng pagbomba at paglikha ng kuryente. Nangangailangan ito ng matatag na digital control, tumpak na pagsubaybay sa lebel ng tubig, at pakikipag-ugnayan sa operator ng panrehiyong grid. Dahil araw-araw na tumataas at bumababa ang lebel ng tubig sa itaas na imbakan, pinatibay ng mga crew ang mga pampang at nagtakda ng mga tuntunin sa operasyon upang limitahan ang pagguho at protektahan ang mga kalapit na komunidad.

Paano ito umaangkop sa mas malawak na pagtatayo ng hydropower sa China

Kabilang sa hanay ng mga pasilidad ng hydropower ng China ang malalaking planta sa mga ilog sa timog-kanluran ng bansa at lumalawak na network ng mga pumped storage station malapit sa mga sentro ng demand. May kapasidad na 16 gigawatts ang Baihetan Hydropower Station sa Ilog Jinsha, na nasa likod ng isang arch dam na may taas na 289 metro. Ito ang ikalawang pinakamalaking pasilidad ng hydropower sa mundo, kasunod ng Three Gorges. Nagbibigay ang mga proyektong tulad ng Baihetan at Wudongde ng malaking dami ng kuryenteng mababa ang carbon at tumutulong sa pagkontrol ng baha sa mahahabang sistema ng ilog.

Iba ngunit komplementaryo ang papel ng pumped storage. Hindi ito lumilikha ng bagong pangunahing enerhiya mula sa agos ng ilog. Inililipat nito ang enerhiya sa pagitan ng magkakaibang oras at araw, at tinutulungan nitong gumana nang mas maayos ang mga long-distance ultra-high-voltage line. Kapag nagpapadala ng kuryente sa silangan ang hydropower sa timog-kanluran o mga wind farm sa hilaga, sinisipsip ng mga pumped storage plant malapit sa baybayin ang biglaang sobrang suplay at naglalabas ng enerhiya tuwing peak demand. Nababawasan nito ang pagsasayang ng renewable energy at ang pangangailangang magpaandar ng mamahaling peaker plant sa mga lungsod.

Mabilis na pinalawak ng China ang kapasidad ng pumped storage sa kasalukuyang panahon ng pagpaplano. Mula nang magsimula ang Ika-14 na Limang Taong Plano, mahigit 44.53 milyong kilowatts ng pumped storage ang naidagdag sa grid. Itinatakda ng mga pambansang layunin sa klima na maabot ang rurok ng carbon emissions bago ang 2030 at ang carbon neutrality pagsapit ng 2060. Tulay ang imbakan ng enerhiya na nagbibigay-daan sa mas malaking bahagi ng kuryente mula sa renewable sources nang hindi isinasakripisyo ang pagiging maaasahan ng suplay, at nananatiling sandigan ng pagsisikap na ito ang pumped storage.

Mga tagumpay sa inhinyeriya at mga kapalit sa kapaligiran

Dahil sa mga teknikal na pagsulong, naging posible ang ganitong kataas na dam para sa isang pumped storage station. Pinoprotektahan ng anti-seepage liner ang estruktura ng dam at nililimitahan ang pagkawala ng tubig. Kayang humawak ng malalaking spherical valve sa matataas na pressure na dulot ng malaking taas ng bagsakan ng tubig, kaya tumataas ang kaligtasan. Kinailangang isagawa ng mga tagapagtayo ang masalimuot na mga gawain sa ilalim ng lupa, mga lagusan para sa pagpasok ng tubig, at mga surge chamber habang pinamamahalaan ang epekto sa mga kalapit na bayan.

Nakababawas ang pumped storage sa ilang panggigipit sa kapaligiran na dulot ng napakalalaking dam na humaharang sa mga ilog. Madalas itinatayo ang mga proyektong ito sa labas ng pangunahing ilog, kaya hindi nito pinuputol ang mga ruta ng pangingitlog at paglalakbay ng mga isda sa mga pangunahing daluyan. Mas maliit ang mga imbakan at nasa mas mataas na bahagi ng lupain, na maaaring maglimita sa mga relokasyon. Gayunman, maaaring makapinsala sa mga halaman sa pampang at sa mga hayop ang araw-araw na pagtaas-baba ng tubig, at nakagagambala pa rin sa mga tirahan ng mga hayop ang konstruksyon. Kailangan ang maingat na disenyo at mahihigpit na tuntunin sa operasyon upang limitahan ang pagguho, kontrolin ang latak, at maiwasan ang kontaminasyon ng tubig sa ilalim ng lupa.

Nagbago ang paraan ng China sa pagpapaunlad ng hydropower at mas binibigyang-diin na ngayon ang pagkontrol sa kalidad matapos ang panahong nagtayo ito ng libu-libong maliliit na planta. Ipinasara o inalis ng mga awtoridad ang maraming maliliit at kadalasa'y ilegal na dam sa mga sanga ng ilog, na nakapinsala sa mga sensitibong species at sumalungat sa mga bagong tuntuning nagtatakda ng mga lugar na dapat protektahan sa ekolohiya. Mas mahigpit na ngayon ang mga pagsusuri sa epekto sa kapaligiran para sa malalaking proyekto, at gumagamit ang mga proyektong tulad ng Jurong ng teknolohiya upang mapigil ang tagas at maprotektahan ang mga katabing yamang-tubig.

Epekto sa mga karatig-rehiyon at mga proyektong tumatawid sa hangganan

Usaping diplomatiko rin sa Asia ang hydropower. Mahigpit na sinusubaybayan ng India ang mga plano ng China na magtayo ng dambuhalang proyekto sa Yarlung Tsangpo, ang itaas na bahagi ng Brahmaputra, at nananawagan ito ng mga pananggalang. Binigyang-diin ng mga opisyal sa New Delhi ang pangangailangan sa transparency, pagbabahagi ng datos, at konsultasyon hinggil sa mga proyektong maaaring magbago sa daloy ng tubig, padron ng latak, o mga ekosistema sa magkabilang panig ng hangganan. Isinasaalang-alang ng India ang sarili nitong malalaking proyekto sa hydropower sa Arunachal Pradesh upang mapahusay ang seguridad sa tubig at suplay ng kuryente sa hilagang-silangan.

Pinag-uusapan ng magkabilang panig ang maagang pagpapatuloy ng palitan ng datos tungkol sa kalagayan ng tubig at mga protocol para sa kooperasyon sa mga ilog na tumatawid sa hangganan. Binibigyang-diin ng mga eksperto sa rehiyon ang kahalagahan ng mga pagtatasa ng panganib na iniakma sa bawat lugar para sa anumang proyekto sa Himalaya, dahil sa aktibidad na seismic at marupok na ekolohiya. Karaniwang nasa labas ng pangunahing ilog ang operasyon ng mga pumped storage plant tulad ng Jurong at mas mababa ang panganib na makaapekto sa mga karatig-bansa, ngunit kailangan ng mas matibay na komunikasyon ng mga magkakapitbahay para sa mga dambuhalang dam sa pangunahing daluyan ng ilog.

Higit pa sa Timog Asia, bahagi ng mga estratehiya sa seguridad sa enerhiya sa buong Eurasia ang pagtatayo ng dam. Nakatawag-pansin sa mga internasyonal na katuwang na nagnanais tumulong sa Central Asia na makawala sa pag-asa sa inaangkat na fuel ang proyektong Rogun ng Tajikistan, na dinisenyo para sa dam na may taas na 335 metro. Ipinakikita nito ang mas malawak na kalakaran. Pinagsasama ng mga bansa ang malalaking proyektong hydropower sa ilog kung pinahihintulutan ng heograpiya at mga pasilidad ng imbakan tulad ng pumped storage upang mapanatiling matatag ang mga grid habang dumarami ang renewable energy sa sistema.

Kahulugan nito para sa mga konsyumer at industriya

Para sa mga pabrika at sambahayan sa Jiangsu, nangangahulugan ang mas malaking kapasidad ng imbakan ng mas kaunting kakulangan sa kuryente tuwing peak demand at mas magaang na pasanin sa grid sa panahon ng heat wave. Nakatutulong ang pumped storage upang maiwasan ang biglaang pagbabawas ng suplay mula sa mga wind at solar farm, kaya hindi nasasayang ang malinis na enerhiyang nabayaran na. Nababawasan din nito ang pag-asa sa mga coal-fired peaker na magastos paandarin at nagdudulot ng polusyon.

Inaasahang makalilikha ang istasyon ng humigit-kumulang 1.35 bilyong kilowatt-hour bawat taon sa mga siklo ng paglikha ng kuryente, halos katumbas ng taunang konsumo sa kuryente ng humigit-kumulang isang milyong karaniwang sambahayang Tsino. Ipinakikita ng paghahambing na ito ang laki ng pasilidad, ngunit mas mainam unawain ang pumped storage bilang kapasidad na nagbibigay ng kakayahang umangkop. Kumokonsumo ito ng enerhiya habang nagbobomba at ibinabalik ang malaking bahagi nito habang lumilikha ng kuryente. Ang pakinabang nito ay napapanatili nitong bukas ang mga ilaw kapag biglang tumataas ang demand at napapanatili ang matatag na boltahe at frequency para sa sensitibong kagamitang pang-industriya.

Habang umuunlad ang pamilihan ng kuryente sa China, kikita ang mga planta tulad ng Jurong hindi lamang sa pagbebenta ng kilowatt-hour kundi pati sa mga serbisyong tulad ng mabilis na reserbang kapasidad at pagtugon sa frequency. Lalong nagiging mahalaga ang mga serbisyong ito habang lumalawak ang paggamit ng kuryente sa transportasyon, pagpapainit, at pagmamanupaktura. Kapag mas marami ang imbakan sa sistema, bumababa ang gastos sa pagsasama ng dagdag na proyekto sa solar at hangin, na sa paglipas ng panahon ay pakikinabangan ng mga konsyumer.

Mahahalagang Punto

• Pinasinayaan ng China sa Jiangsu ang isang 182.3 metrong pumped storage dam, ang pinakamataas na ganitong uri sa buong mundo.
• Nag-iimbak ang planta ng 17.07 milyong metro kubiko ng tubig at may naka-install na kapasidad na 1.35 milyong kilowatts.
• Inaasahang aabot sa humigit-kumulang 1.35 bilyong kilowatt-hour ang taunang nalilikhang kuryente sa mga siklo ng paglikha ng kuryente.
• Nagbibigay ang istasyon ng peak shaving, frequency regulation, phase control, at mabilis na reserba para sa grid ng Silangang China.
• Umabot sa 156 milyong kilowatts ang peak load sa Jiangsu nitong tag-init, kaya higit na mahalaga ang lokal na kapasidad ng imbakan.
• Mula nang magsimula ang kasalukuyang Limang Taong Plano, mahigit 44.53 milyong kilowatts na kapasidad ng pumped storage ang idinagdag ng China.
• Tumutulong ang pumped storage na sumipsip ng pabago-bagong suplay mula sa hangin at araw at binabawasan ang pangangailangang magpaandar ng mga coal unit tuwing peak demand.
• Gumamit ang mga inhinyero ng mga anti-seepage liner at malalaking ball valve upang matugunan ang mga target sa kaligtasan at pagiging maaasahan ng dam na ganito kataas.
• Inaalis ng China ang maraming maliliit na dam na nakapipinsala sa ekolohiya habang mas mahigpit nitong sinusuri ang malalaking proyekto.
• Pinag-uusapan ng China at India ang mga planong hydropower na tumatawid sa hangganan sa Brahmaputra, kasabay ng mga panawagan para sa transparency at pagbabahagi ng datos.