По мере того, как электрические системы все больше зависят от возобновляемых источников энергии, гидроаккумулирующие электростанции переживают ренессанс после почти двух десятилетий ограниченного строительства новых объектов. В настоящее время по всему миру ведется строительство более 240 ГВт новых мощностей, при этом на Китай приходится более 80% от общего объема. 10 крупнейших строящихся объектов демонстрируют как масштабы современной инженерии, так и растущую роль ГАЭС в будущих электрических системах.

1. ГАЭС Каннагава, Япония (2 820 МВт)

Несмотря на жесткую конкуренцию со стороны Китая, который стремительно наращивает темпы строительства, японская ГАЭС Каннагава остается одним из крупнейших гидроаккумулирующих комплексов в мире. Проект, расположенный на границе префектур Гумма и Нагано, использует перепад высот примерно в 653 м между верхним водохранилищем Минамиайки и нижним водохранилищем Каннагава, что позволяет получать исключительно высокую мощность при относительно небольшом расходе воды.

Подземный машинный зал спроектирован для размещения шести обратимых турбин Фрэнсиса мощностью 470 МВт. Два агрегата уже введены в коммерческую эксплуатацию, а строительство оставшихся четырех продолжается. Использование передовой технологии с разделительным каналом (splitter-runner technology, конструкция рабочего колеса гидротурбины, в которой между основными лопастями добавлены короткие вспомогательные лопасти (splitter blades)) повысило гидравлический КПД и снизило кавитацию по сравнению с обратимыми турбинами предыдущих поколений, а значительный гидравлический напор обеспечивает превосходную эксплуатационную гибкость в широком диапазоне нагрузок.

2. ГАЭС Варанг, Китай (2 800 МВт)

ГАЭС Варанг — это новое поколение китайских гидроаккумулирующих электростанций. Проект, расположенный в провинции Цинхай на северо-восточной окраине Тибетского нагорья, был задуман в первую очередь для поддержки масштабного развития ветровой и солнечной энергетики на западе Китая. В рамках проекта будут установлены восемь обратимых гидроагрегатов мощностью 350 МВт каждый. ГАЭС, работающая при напоре около 428 м, спроектирована как система с замкнутым контуром водооборота, оптимизированная для хранения энергии, а не для регулирования стока реки.

Его стратегическое значение выходит далеко за рамки самого проекта. ГАЭС Варанг является частью сети сверхвысоковольтных линий электропередачи, поставляющих возобновляемую электроэнергию из западного Китая в крупные центры потребления, расположенные за тысячи километров, обеспечивая гибкость, необходимую для балансировки все более нестабильной генерации возобновляемых источников энергии.

3. ГАЭС Аньхуа, Китай (2 400 МВт)

ГАЭС Аньхуа, расположенная в провинции Хунань, демонстрирует подход Китая к типизации и стандартизации в строительстве гидроаккумулирующих электростанций. На ГАЭС будут установлены восемь обратимых турбин Фрэнсиса мощностью 300 МВт в большом подземном машзале, вырытом глубоко в окружающих горах. Ожидается, что станция будет введена в эксплуатацию к концу этого десятилетия.

4. ГАЭС Цзяньдэ, Китай (2 400 МВт)

ГАЭС Цзяньдэ строится в провинции Чжэцзян, одном из самых густонаселенных и экономически динамичных регионов Китая. В связи с быстрым развитием морской ветроэнергетики и солнечной энергетики промышленного масштаба на восточном побережье провинции требуется значительная доля "гибкой" генерации для поддержания стабильности энергосистемы.

Восемь обратимых турбин единичной мощностью 300 МВт обеспечат общую установленную мощность в 2 400 МВт. Как и в большинстве современных китайских проектов, генерирующее оборудование будет размещено в подземном машзале и соединено с водохранилищами водоводами высокого давления, спроектированными таким образом, чтобы минимизировать гидравлические потери и повысить эффективность работы.

Этот проект отражает растущую тенденцию к размещению крупных накопителей энергии вблизи основных центров потребления электроэнергии, что позволяет снизить нагрузку на линии электропередачи и повысить надежность системы.

5. ГАЭС Наньшанькоу, Китай (2 400 МВт)

ГАЭС Наньшанькоу в Синьцзян-Уйгурском автономном районе демонстрирует беспрецедентный масштаб программы Китая по развитию возобновляемых источников энергии на западе страны. Проект, рассчитанный на напор воды около 425 м, предусматривает установку восьми обратимых гидроагрегатов мощностью 300 МВт каждый. Основная функция проекта — сглаживать значительные колебания выработки на быстрорастущих ветряных и солнечных электростанциях региона перед тем, как электроэнергия будет передана на восток по китайской сети сверхвысоковольтных линий электропередачи. 

6. ГАЭС Тунде, Китай (2 400 МВт)

ГАЭС Тунде, расположенная в провинции Цинхай, является еще одним важным элементом амбициозной энергетической стратегии Китая на западе страны. Несмотря на то, что станция будет работать при несколько меньшем гидравлическом напоре — около 366 м, после завершения строительства она станет одним из крупнейших в мире гидроаккумулирующих комплексов. Проект будет включать в себя восемь турбин единичной мощностью 300 МВт, расположенных в подземном машинном зале.

7. ГАЭС Snowy 2.0, Австралия (2 200 МВт)

Немногие инфраструктурные проекты привлекли к себе столько международного внимания, как австралийский Snowy 2.0. Проект предусматривает соединение существующих водохранилищ Тантангара и Талбинго примерно 27-километровыми напорными тоннелями большого диаметра, проложенными под Снежными горами. Шесть обратимых турбин, каждая мощностью около 367 МВт, обеспечат общую генерирующую мощность в 2 200 МВт, используя внушительный напор воды, приближающийся к 700 м.

Строительство было сопряжено с серьезными инженерными трудностями, особенно при прокладке тоннелей в условиях сильно изменчивой геологии.

8. ГАЭС Цзюфэншань, Китай (2 100 МВт)

ГАЭС Цзюфэншань будет включать шесть обратимых турбин Фрэнсиса единичной мощностью 350 МВт в подземном машзале, спроектированной таким образом, чтобы обеспечить максимальную эксплуатационную гибкость при минимальном воздействии на окружающую среду. Как и многие новейшие проекты в Китае, ГАЭС Цзюфэншань оптимизирована для частого включения и выключения, а не для непрерывной работы, что отражает меняющиеся требования к энергосистемам, в которых все больше доминируют возобновляемые источники энергии.

9. ГАЭС Хуанлун, Китай (2 100 МВт)

ГАЭС Хуанлун еще раз демонстрирует стандартизированный инженерный подход, который сейчас применяется в рамках китайской программы строительства гидроаккумулирующих электростанций. Станция мощностью 2 100 МВт будет оснащена обратимыми насосными турбинами большой мощности. Как и в большинстве современных проектов, практически все генерирующее оборудование будет размещено под землей, что снизит воздействие на окружающую среду и повысит безопасность эксплуатации в долгосрочной перспективе.

10. ГАЭС Руоцян, Китай (2 100 МВт)

Замыкает десятку крупнейших проектов в мире ГАЭС Руоцян в Синьцзяне, спроектированная в первую очередь для поддержки одной из крупнейших в мире концентраций возобновляемых источников энергии, для обеспечения гибкости, необходимой для интеграции обширных солнечных и ветровых ресурсов в национальную электросеть Китая. На станции мощностью 2 100 МВт будут использоваться современные обратимые турбины Фрэнсиса и большой подземный машзал, в котором разместится генерирующее оборудование.

Источник информации и фото: https://www.waterpowermagazine.com/analysis/the-worlds-ten-largest-pumped-storage-projects-under-construction/

Справочно: на фото – ГАЭС Snowy 2.0 (Австралия) — единственный из крупных проектов строительства за пределами Азии.