Thủy điện tích năng - Nguyên tắc lựa chọn địa điểm_ Quy phạm TQ
18/10/2025 08:05
GIỚI THIỆU QUY PHẠM DL/T 5172-2003
QUY PHẠM LẬP QUY HOẠCH CHỌN TUYẾN TRẠM THỦY ĐIẸN TÍCH NĂNG BẰNG BƠM
Ts Nguyễn Trí Trinh – UVBCH Hội Đập lớn
1. MỞ ĐẦU
Nhà máy thủy điện tích năng (Pumped Storage Power Plant-PSPP) với mục đích tích trữ năng lượng từ nguồn công suất thừa trong hệ thống (nguồn nhiệt điện, phong điện, điện nguyên tử …) tại những thời điểm nhu cầu phụ tải thấp và phát điện vào vào giờ cao điểm, xem hình 1.
Hình 1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của PSPP
Việc xuất hiện PSPP trong hệ thống điện đảm bảo cho hệ thống luôn có được độ dữ trữ cần thiết nhằm đảm bảo độ tin cậy vận hành hệ thống. Đóng vai trò làm phẳng biểu đồ phụ tải hay nói cách khác là tăng hệ số điền kín của hệ thống điện.
PSPP giúp các nguồn điện khác giảm tần suất đóng và mở, tăng khả năng vận hành liên tục trong thời gian dài ở điều kiện công suất ổn định.
Bài viết dưới đây xin được giới thiệu với quý đọc giả Quy phạm DL/T 5172-2003 - QUY PHẠM LẬP QUY HOẠCH CHỌN TUYẾN TRẠM THỦY ĐIẸN TÍCH NĂNG BẰNG BƠM của Trung Quốc.
2. CƠ QUAN BIÊN SOẠN
Đơn vị khởi thảo Quy phạm này: Viện nghiên cứu khảo sát thiết kế Hoa Đông.
Người khởi thảo chính Quy phạm này: Trương Khắc Thành, Kế Kim Hoa, Lưu Trung Quốc, Lưu Quang Bảo, Trần Tường Vinh, Cung Hòa Bình, Trương Tổ Sinh, Lã Quốc Hiên, Phùng Chân Thu, Tiền Cương Lương.
Quy phạm do Ủy ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn hóa Thiết kế Quy hoạch Thủy điện đưa ra.
Quy phạm này do Tổng viện thiết kế quy hoạch thủy lợi – thủy điện chịu trách nhiệm giải thích.
Ủy ban Kinh tế Thương mại nước CHND Trung Hoa ban hành 09/04/2003, thực thi ngày 01/06/2003.
3. BỐ CỤC QUY PHẠM
Bố cục quy phạm gồm có lời nói đầu và 11 phần, 4 phụ lục và thuyết minh biên soạn, tóm tắt cụ thể như sau:
3.1 PHẠM VI: Quy phạm này đưa ra các quy định về nguyên tắc, trình tự công việc, nội dung công việc phải tuân theo, mức độ công việc cần đạt được và lập báo cáo về việc biên soạn quy hoạch chọn điểm trạm thủy điện tích năng bằng bơm
3.2 VĂN KIỆN TRÍCH DẪN: Nêu Điều khoản trong các văn kiện dưới đây thông qua trích dẫn của các quy phạm để trở thành điều khoản của Quy phạm này.
3.3 NGUYÊN TẮC CHUNG: Có 4 điều nêu nguyên tắc chung khi quy hoạch địa điểm
3.0.1 Quy hoạch trạm thủy điện tích năng bằng bơm phải quán triệt nguyên tắc: quy hoạch thống nhất, cân bằng tổng hợp và duy trì thống nhất với quy hoạch phát triển điện, xử lý chính xác quan hệ giữa tích năng phát điện với các khâu sử dụng nước khác, đồng thời phối hợp nhịp nhàng với quy hoạch thủy điện sông ngòi hoặc quy hoạch lưu vực sông lớn.
3.0.2 Nhiệm vụ của quy hoạch chọn điểm trạm thủy điện tích năng bằng bơm là:
1 Phân tích chứng minh tính cần thiết và tính kinh tế của xây dựng trạm thủy điện tích năng bằng bơm của hệ thống điện.
2 Lựa chọn địa điểm trạm thủy điện tích năng bằng bơm của hệ thống điện.
3 Giới thiệu các công trình trong thời gian gần đây.
3.0.3 Quy hoạch chọn điểm trạm thủy điện tích năng bằng bơm phải được tiến hành trên cơ sở tổng thăm dò địa điểm trạm thủy điện.
3.0.4 Báo cáo quy hoạch chọn điểm trạm thủy điện tích năng bằng bơm phải căn cứ vào sự thay đổi của tình hình khách quan để bổ sung sửa đổi cho thích hợp nhằm đáp ứng nhu cầu cho các mức độ phát triển khác nhau của hệ thống điện.
3.4 THUẬT NGỮ VÀ ĐỊNH NGHĨA: Nêu 6 thuật ngữ quan trọng: (1) Trạm thủy điện tích năng bằng bơm (Pumped storage power station); (2) Trạm thủy điện tích năng bằng bơm điều tiết theo ngày: Pumped storage power station with daily regulation; (3) Trạm thủy điện tích năng bằng bơm điều tiết theo tuần: Pumped storage power station with weekly regulation; (4) Trạm thủy điện tích năng bằng bơm điều tiết theo mùa: Pumped storage power station with weekly regulation; (5) Tuabin bơm: Pump turbine; (6) Tỷ lệ chiều dài với độ cao: ratio between length and height. Đây là thông số rất quan trọng khi quy hoạch lựa chọn trạm thủy diẹn tích năng bằng bơm.
3.5 PHÂN TÍCH TÍNH TẤT YẾU CỦA VIỆC XÂY DỰNG
Phần này có 9 điều, nêu nguyên tắc trong phân tích tính tất yếu của việc xây dựng trạm thủy điện tích năng bằng bơm, bao gồm các phân tích: Hiện trạng và dự báo/quy hoạch nhu cầu phụ tải, các nguồn điện, nhu cầu tải đỉnh của hệ thống điện năm điển hình thiết kế quy hoạch và khả năng điều tiết của các loại nguồn điện, dựa theo các quy định có liên quan để tiến hành cân bằng dung lượng tải đỉnh, phân tích sự đủ thiếu dung lượng tải đỉnh của hệ thống điện, các loại tích năng thay thế để đi đến kết luận lựa chọn quy mô, vị trí thủy điẹn tích năng bằng bơm. Trong mục này còn yêu cầu đối với trạm thủy điện truyền thống mới xây, xây lại hoặc xây mở rộng, lắp thêm tổ máy tích năng bằng bơm để xây dựng trạm thủy điện tích năng bằng bơm hỗn hợp còn phải tiến hành so sánh kinh tế - kỹ thuật với việc lắp thêm tổ máy thủy điện thông thường
3.6 THĂM DÒ VỊ TRÍ TRẠM VÀ LỰA CHỌN VỊ TRÍ TRẠM QUY HOẠCH: Phần này có 3 điều, nêu các bước thăm dò và lựa chọn vị trí trạm để quy hoạch, trong đó có nhấn mạnh: “Trong quá trình lựa chọn địa điểm trạm quy hoạch, phải lựa chọn nơi có quy mô thích ứng với nhu cầu phát triển của hệ thống điện, gần sát với trung tâm phụ tải, tỷ lệ chiều dài với độ cao tương đối nhỏ, chất lượng nguồn nước có thể đáp đứng yêu cầu, điều kiện tổng hợp về địa hình địa chất, bố trí công trình, thi công, ảnh hưởng môi trường và sự ngập lụt hồ chứa, ....”
3.7 THỦY VĂN, BÙN CÁT: Có 6 điều, nêu nội dung yêu cầu thu thập khảo sát tài liệu thủy văn , bùn cát phục vụ tính toán lựa chọn quy hoạch PSPS
3.8 ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH: Có 5 điều, nêu nội dung yêu cầu thu thập khảo sát tài liệu địa chất cong trình phục vụ tính toán lựa chọn quy hoạch PSPS, bao gồm: địa chất khu vực, động đất kiến tạo, nước ngầm, vật liệu xây dựng …
3.9 NGUỒN NƯỚC: Có 10 điều nêu các tài liệu cần thu thập, điều tra liên quan nguồn nước, hệ thống điện để tính toán thủy năng, quy mô hồ chứa, quy mô lắp máy ...
3.10 XỬ LÝ NGẬP HỒ CHỨA VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG MÔI TRƯỜNG: Có 2 điều nêu yêu cầu trong xử lý ngập hồ chứa và đánh giá ảnh hưởng môi trường khi xây dựng.
3.11 BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH, THIẾT BỊ CƠ ĐIỆN VÀ THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG
Có 6 điều liên quan đến bố trí công trình, thiết bị cơ điện và thiét kế TCTC. Các ý chính như sau:
ü Căn cứ vào quy mô công trình và quy định có liên quan, bước đầu định ra cấp công trình của địa điểm trạm quy hoạch, cấp bậc các công trình kiến trúc chủ yếu, tiêu chuẩn nước lũ và mức độ thiết kế động đất
ü Thông qua điều tra hiện trường, tìm hiểu điều kiện xây dựng công trình. Căn cứ vào quy mô công trình, kết hợp với các điều kiện: thủy văn, bùn cát, địa hình, địa chất và thi công, bước đầu vạch định tổng bố trí công trình của các địa điểm trạm quy hoạch, quy mô, hình thức cơ bản, kích thước của các công trình kiến trúc chủ yếu và các phương án xử lý công trình: chống thấm kho bồn, ổn định bờ dốc ..., sơ bộ tính ra lượng công trình chính, đưa ra ý kiến đánh giá với địa điểm trạm
ü Căn cứ vào quy mô lắp máy và cột nước đặc trưng, bước đầu đưa ra kiểu máy, số máy, kích thước khống chế bên ngoài và danh sách thiết bị cơ điện chủ yếu, rồi tính ra được trọng lượng của tổ máy, sau đó tiến hành bố trí nhà xưởng và trạm phân phối
ü Phân tích sơ bộ các điều kiện: khí tượng thủy văn, giao thông đối ngoại, sân bãi thi công và vật liệu xây dựng tự nhiên, đưa ra ý kiến đánh giá về điều kiện thi công các địa điểm trạm quy hoạch
ü Sơ bộ vạch định phương án giao thông vận chuyển đối ngoại, địa điểm nguồn vật liệu xây dựng chủ yếu, quy hoạch dẫn dòng thi công và phương pháp thi công công trình chính của các địa điểm trạm quy hoạch, sơ bộ tính ra lượng công trình sắp xây dựng chủ yếu, bước đầu lên kế hoạch tiến độ kiểm soát thi công, đưa ra tổng thời hạn công trình
ü Khi tận dụng công trình thủy lợi – thủy điện sẵn có để xây dựng trạm thủy điện tích năng bằng bơm, phải kiểm tra lại tiêu chuẩn thiết kế công trình cũ, xem xét phương án sơ bộ, điều kiện thi công và các vấn đề công trình có liên quan từ khi sản xuất của việc xây dựng mở rộng, xây dựng lại công trình kiến trúc ban đầu, đồng thời đưa ra ý kiến đánh giá
3.12 TÍNH TOÁN VỐN: Như thủy điện truyền thống
3.13 LƯA CHỌN CÔNG TRÌNH TRONG THỜI GIAN GẦN ĐÂY: Trình bày 1 công trình tương tự đã xây dựng để phân tích thêm. Phải giới thiệu các công trình được khai thác trong thời gian gần đây trên cơ sở phân tích kết cấu nguồn điện hợp lý của hệ thống điện, kết hợp với điều kiện xây dựng của các địa điểm trạm quy hoạch, và thông qua so sánh kinh tế - kỹ thuật
3.14 LẬP BÁO CÁO QUY HOẠCH CHỌN ĐỊA ĐIỂM: Có 2 điều nêu thành phần, nội dung hồ sơ Báo cáo quy hoạch chọn địa điểm PSPP
3.15 PHẦN PHỤ LỤC: Có 4 phụ lục nêu nội dung hồ sơ Báo cáo quy hoạch chọn địa điểm PSPP
3.16 THUYẾT MINH ĐIỀU KHOẢN: Thuyết minh lý do đưa ra các điều khoản của Quy phạm.
4. TÀI LIỆU THAM KHẢO
