当直接应用于河流时,水力发电是一个相对简单的系统,但是会增加几个额外的湖泊和水库,因此选择权急剧增加。作为瑞士领先的能源公司之一,KWO在该国的格里姆瑟尔山口(Grimsel Pass)运营着如此复杂的水电系统,并且随着风电和太阳能并入电网,面临着一些有趣的变化-以及即将发生的核发电能力损失在瑞士也一样。
KWO水电系统
由于有Presence Switzerland和swissnex,CleanTechnica将于本周在瑞士进行技术巡回演出,他们以2.5公里的速度向我们发送了一条花岗岩隧道,将其送往KWO最大的发电厂Grimsel 2的肠子,在那里我们得到了内勺来自运营总监Gian Marco Maier(KWO是Kraftwerke Oberhasli btw的缩写)。
顺便提一下,KWO遍布电动汽车(Maier自己驾驶着电子高尔夫公司的汽车),但是我们的骑行是传统的穿梭巴士。根据Maier的说法,几年前,KWO在Grimsel 2工程中引入了电动公交车,但是潮湿的环境和地下的冷空气对电池并不是特别友好,试点项目被取消。
但是,其他形式的替代性运输在地下也很流行,即自行车(这些只是停在工厂周围的众多自行车中的两个):
我们刚刚说到哪了?哦,对,格里姆瑟尔2。Grimsel 2是KWO在引人入胜的Grimsel Pass中运营的九座发电厂之一。这些电厂的总装机容量为1,125兆瓦,其中包括26台涡轮机,每年发电量为2,350吉瓦时,约占瑞士水电总产量的7%。
Grimsel 2是KWO的最新和最大单一电站,容量为348兆瓦。它具有四个集成的涡轮发电机泵单元(我们将在稍后解释泵的东西),您可以在最上面的照片中看到它们。
由于四个单元中的每个单元都具有涡轮机和泵,因此每个单元都涉及多个阀(准确地说是四个),您可以在下面的部分阀室视图中看到这些阀。湖在左边的墙后面,涡轮室在对面的墙后面:
如果您认为所有这些涡轮机,发电机和阀门(以及泵)加起来需要大量维护,那将是正确的。KWO在其业务中雇用数百名员工。涡轮机和系统的其他部分的维护是在现场进行的,需要特别注意细节。如果您对此有任何疑问,这里只是我们遇到的一种工具架的一侧:
…这里是人为触摸的更多证据,在该单元上进行了润色处理:
愿您度过有趣的时光,水电版
正如Maier所述,KWO的水电运营一直是实现电网稳定的重要因素。水力发电是实现此目的的理想选择,因为与某些其他系统不同,水力发电可以根据需要在数分钟内进行调高(调低)。
还有更多商店。随着更多的风和太阳能进入电网,对系统进行更改的次数不断增加。根据Maier的说法,新的常态每天大约更改40至50次。
尽管这可能会推高维护成本,但KWO系统的复杂性为其带来了一些独特的优势,可以使其在未来保持竞争力。
Grimsel 2之所以在电网稳定性中发挥如此重要作用的部分原因是,它与水泵配对使用,这是水泵进水的地方。在夏季,当雨水和径流使河流流高时,会抽出多余的水上山至Oberaar湖以储存更多能量。
在冬天,这是瑞士的“干旱”时期,多余的存储水由于重力作用而流向山下,流入格里姆瑟尔湖。
当然,水泵需要能量来运转,但这不是来自水力发电厂。它来自包括大量核能的电网混合,如果不是来自瑞士自己的工厂(在一秒钟内会更多),则将从法国和其他地方进口。这意味着泵通常在晚上和周末的非高峰时间运行。
风能和太阳能的出现使水力发电处于竞争劣势(地方政府的考虑也推高了瑞士的水电成本),但它的确为KWO带来了更大的灵活性,提供了在高峰期经济运行水泵的潜力小时以及非高峰时间。
由于设计上的意外,最近又为系统带来了另一个好处。迈耶解释说,在格里姆瑟尔2号(Grimsel 2),当大坝和发电厂首次建造时,已经预留了一个大型维护区域。在过去的两年中,该地区容纳了世界上最大的变频器,该变频器可以:
ABB为瑞士的抽水蓄能电站Grimsel 2提供了世界上最大的变频器,并进行了调试。安装到现有发电机/电动机组上的100兆伏安(MVA)变速转换器现在可以进行可变功率的泵送,从而获得更高的运营收益。该安装基于ABB的PCS 8000转换器,在水力抽水蓄能电站运行的灵活性和效率方面树立了新的标杆。
韩国电力公司还预计将为系统增加250兆瓦(MW)的容量,这将使其容量从目前的1,125 MW提升至总计1400 MW。如果您认为算术还不够,那实际上就可以了,因为该公司希望通过将风道系统加倍来显着提高效率(即,减少水摩擦)。
关于那些核武器…
就在昨天,我们注意到瑞士正在逐步淘汰其五个核电站,这些核电站目前占该国发电量的40%(其他60%为水力发电,而其他可再生能源却很少。)
水力发电厂建成后,我们由瑞士联邦能源办公室(Swedish Federal Energy Office)对该国的《 2050年能源战略》进行了概述,并获悉,由于各种计划内和计划外的原因,这五家发电厂中没有一家正在运行(至少,截至昨天为止)。
电网并未出现故障,部分原因是该国处于法国,意大利和德国之间的输电枢纽地位。
下一站:EPFL,我们将获得有关可再生氢的最新消息以及太阳动力的中断航行以及其他太阳能新闻。
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图片来源(所有照片):蒂娜·凯西(Tina Casey)。
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