In den Bergen von Zhejiang in China hat man eine große Sache getan.
Wie kann man das über 600 Meter hohe Shanghai Tower in einen Berg hineinpacken?
China hat es geschafft.
Kürzlich wurden die beiden 637 Meter tiefen Schächte des Pump-Speicher-Kraftwerks in Songyang, Zhejiang, über ihre gesamte Länge durchgestoßen.
Dies hat nicht nur den Rekord für den tiefsten Schachtbau im Bereich der Pumpspeicherwerke in China erneut gebrochen, sondern auch einen weiteren festen Grundstein für die Energieausstattung Chinas gelegt.
Was ist der Sinn, ein Pump-Speicher-Kraftwerk in den Bergen zu bauen?
01 Großprojekt eines großen Landes
Das Pump-Speicher-Kraftwerk in Songyang befindet sich im Bezirk Songyang, Stadt Lishui, Provinz Zhejiang. Die Gesamtinvestition in das Projekt beläuft sich auf etwa 8,82 Milliarden Yuan. Der Bau der Hauptwerke hat im November 2023 offiziell begonnen.
Von Ende 2025 bis Mai dieses Jahres wurden nacheinander die Schächte Nr. 1 und Nr. 2 durchgestoßen. Der Projektbau hat einen wichtigen vorläufigen Durchbruch erzielt.
Aerielansicht der Schächte
Das Kraftwerk ist mit vier reversiblen Pump-Turbinen-Generatoren mit einer Leistung von je 350.000 Kilowatt ausgestattet. Die Gesamtleistung beträgt 1,4 Millionen Kilowatt. Die Jahresstromerzeugung liegt bei 1,4 Milliarden Kilowattstunden, und die Dauer der kontinuierlichen Vollastbetriebszeit beträgt sechs Stunden.
Nach Fertigstellung des Kraftwerks wird es voraussichtlich jährlich Steuereinnahmen von fast 200 Millionen Yuan für Songyang generieren.
Zusätzlich kann es jährlich den Kohlekonsum im Stromnetz um etwa 260.000 Tonnen einsparen und die Kohlendioxidemission um etwa 520.000 Tonnen reduzieren, was von großer Bedeutung für die Erreichung der Ziele der "Doppel-Kohlenstoff-Reduzierung" ist.
Wenn man nur ein Resume machen würde, könnten die obigen Inhalte grob die Situation des Songyang-Kraftwerks zusammenfassen.
Ein Kraftwerk, das noch nicht vollständig fertiggestellt ist, fällt auf, nicht nur wegen seiner beeindruckenden Zahlen, sondern auch wegen des beeindruckenden Bauvorgangs selbst.
Die beiden oben erwähnten Schächte mit einem maximalen Ausbruchsdurchmesser von fast 10 Metern und einer Tiefe von 637 Metern sind wirklich bemerkenswert.
Diese beiden Schächte entsprechen einer Tiefe von über 200 Stockwerken unter der Erde, was gleichbedeutend ist mit dem Einbau des Shanghai Tower in den Berg.
Schemazeichnung des Vergleichs der Schachttiefen
Die geologischen Bedingungen in der Songyang-Region sind komplex, die Gesteinsschichten variieren stark, und im Wesentlichen handelt es sich um harte Gesteinsformationen. Je tiefer man gräbt, desto wahrscheinlicher treten unvorhergesehene Situationen wie Verwerfungen und Wasserinfiltration auf.
Abgesehen von der Gefahr von Produktionsunfällen besteht auch die Möglichkeit, dass alles vorbei ist.
Der herkömmliche Bauweise kann den Anforderungen nicht entsprechen. Die Effizienz ist niedrig, und die Arbeiter im Schacht müssen großen Sicherheitsrisiken ausgesetzt sein.
Großprojekte eines großen Landes erfordern auch große technologische Geräte.
Um dieses Problem zu lösen, hat China das erste 700-Meter-Intelligente Arbeitsgerät für ultra-tiefe Schächte in China eigenständig entwickelt. Der Kern davon ist die Schachtbohrmaschine "Tianguang Hao", die über 480 Tonnen wiegt.
Schachtbohrmaschine "Tianguang Hao"
Die "Tianguang Hao" ist eine Schachtbohrmaschine, die vertikal Bohrungen machen kann. Ihr konischer Schneidkopf kann verschiedene komplexe harte Gesteine adaptiv "fressen". Sie kann auch die Prozesse der Bohrung, Stützung und Abförderung integrieren und eine einmalige Formung bei der Vorwärtserweiterung erreichen.
Mit der Unterstützung der "Tianguang Hao" ist die Bauleistung im Vergleich zur herkömmlichen Methode fast um das Zehnfache erhöht, und es wurde ein Branchenrekord mit einer monatlichen Bohrungslänge von 278,28 Metern erzielt.
Zusätzlich ist die "Tianguang Hao" mit einer von China eigenständig entwickelten Digital-Twin-Plattform ausgestattet und verwendet über hundert Sensoren. Über das 5G-Netzwerk werden die Bilder und Daten aus dem Schacht in Echtzeit an die Oberfläche zurückgesendet.
Es wird vollständig ein "Fahrerlosbetrieb" im Schacht realisiert. Die Bedienungsperson kann die Bohrmaschine im Schacht von einer klimatisierten Kabine an der Oberfläche aus ferngesteuert bedienen.
Schließlich wurde die Ausbruch- und Stützung eines einzelnen Schachts in nur 61 Tagen sicher und effizient abgeschlossen. Die Abweichung des fertigen Schachts wurde auf Millimetergenauigkeit kontrolliert, und die Abweichungswinkel sind weit besser als die Branchenstandards.
Das Bohren ultra-tiefer Schächte ist nicht das Wichtigste. Am wichtigsten ist, dass China im Bereich des intelligenten Baus ultra-tiefer Schächte eine umfassende Aufrüstung von Ausrüstung bis hin zu Technologie erreicht und die Selbstkontrolle gewährleistet hat.
02 Ein riesiger "Akkumulator"
Nach all dem, was gesagt wurde, ist die Pumpspeichertechnik keine neue Technologie, aber dass China solche tiefen Schächte bohrt, ist wirklich bemerkenswert.
Die Frage ist also: Warum muss man in den Bergen Schächte mit einer Tiefe von 637 Metern bohren?
Einfach ausgedrückt, ist ein Pump-Speicher-Kraftwerk wie ein riesiger "Akkumulator", und die Tiefe der Schächte repräsentiert die Milliampestunden des "Akkumulators".
Für den Bau eines solchen Kraftwerks sind bestimmte geologische Bedingungen erforderlich. Es muss möglich sein, zwei Stauseen, einen Oberstausee und einen Unterstausee, auf dem Berg und am Fuße des Bergs zu bauen.
Die beiden Stauseen werden durch ein künstlich gegrabenes Schachtrohr verbunden. Die Arbeitsleistung des Kraftwerks hängt von der Höhenunterschied zwischen den beiden Stauseen ab.
Je tiefer der Schacht, desto größer ist die Höhenunterschied, und desto größer sind die Milliampestunden des "Akkumulators".
Schemazeichnung des Betriebsprinzips eines Pump-Speicher-Kraftwerks
Nachts nutzt das Kraftwerk die "überschüssige Elektrizität" im Stromnetz, um das Wasser aus dem Stausee am Fuße des Bergs durch das Rohr in den Stausee auf dem Berg zu pumpen und es dort zu speichern. Dabei wird elektrische Energie in potentielle Gravitationsenergie des Wassers umgewandelt.
Tagsüber, wenn der Strombedarfsprozess beginnt, wird das Wasser aus dem Stausee auf dem Berg wieder abgelassen und fließt schnell durch den vertikalen Schacht hinunter, um den Generator in schnelle Rotation zu versetzen und die Wasserenergie wieder in elektrische Energie umzuwandeln.
Der gesamte Prozess löst das Problem der überschüssigen Elektrizität durch "Energie speichern - Strom erzeugen - Reserve", um die Stromnachfrage und -angebot auf physikalische Weise perfekt auszugleichen und als Stabilisator und Notausschalter im regionalen Stromnetz zu fungieren.
In den meisten Regionen wird tagsüber mehr Strom verbraucht als nachts. Die Belastung des Stromnetzes schwankt innerhalb eines Tages stark. Je wirtschaftlich entwickelter eine Region ist, desto stärker sind die Schwankungen.
Nachts gibt es zu viel Strom, tagsüber zu wenig. Die Stromerzeugungsquellen können dieser großen Tag-Nacht-Differenz nicht folgen. Deshalb wird ein Zwischenpunkt zur Regulierung benötigt.
Das Pump-Speicher-Kraftwerk löst dieses Problem perfekt und übernimmt die grundlegende Aufgabe der Spitzenabbau und Talfüllung.
Dieser Betriebsmodus des "Laden bei niedrigen Preisen und Entladen bei hohen Preisen" verbessert die Betriebseffizienz und Wirtschaftlichkeit des Stromsystems erheblich.
Obwohl es bei der Energieumwandlung natürlich Verluste gibt - bei Pumpspeicherwerken beträgt der Energieverlust in der Regel etwa 20 % - wird das weltweite Problem der Netzspitzenregulierung erfolgreich gelöst.
Diese Eigenschaft des Pump-Speicher-Kraftwerks macht es zum besten Partner für die Entwicklung der erneuerbaren Energie.
Erneuerbare Energien wie Wind- und Solarenergie haben natürliche Schwankungen und Zufälligkeiten, was leicht zu einem Verlust von "abgelehntem Wind und abgelehnten Sonnenlicht" führt.
Das Pump-Speicher-Kraftwerk kann schnell reagieren, überschüssige grüne Elektrizität effizient aufnehmen und speichern, wenn die Wind- und Sonnenenergie stark ist, und die Stromversorgungslücke schnell ausfüllen, wenn die Wind- und Sonnenenergie schwächer wird, um die instabile erneuerbare Energie stabil und kontrollierbar zu machen.
Ein interessantes Nebenkastchen: Mit der Verbesserung Chinas Fähigkeit zur Erzeugung sauberer erneuerbarer Energie wird auch jedes Jahr mehr Strom verschwendet.
Nach den Statistiken der ersten zwei Monate dieses Jahres wird fast ein Zehntel der Wind- und Solarenergie in ganz China "verschwendet".
Die Gesamtabfallrate der Solarenergie (Aufnahmeindikator) stieg auf 9,2 %, die Abfallrate der Windenergie auf 8,5 %, fast das Dreifache im Vergleich zum gleichen Zeitraum 2024.
Aufgrund der ungleichen Entwicklung zwischen Ost- und Westchina ist die Abfallrate der Wind- und Solarenergie in den Ost- und entwickelten Regionen sehr niedrig, während sie in den Westregionen höher ist.
Nach den neuesten Veröffentlichungen der Nationalen Energiebehörde über die Netzaufnahme der erneuerbaren Energie in den Provinzen hat Shanghai, Fujian und Chongqing eine Abfallrate von 0 %. Die Abfallrate der Windenergie in Gansu beträgt 9,5 %, die der Solarenergie 17,5 %. In Xinjiang beträgt die Abfallrate der Windenergie 12,3 % und die der Solarenergie 14,4 %.
Am traurigsten ist Tibet, wo die Abfallrate der Windenergie 32,5 % und die der Solarenergie 39,2 % beträgt. Das bedeutet, dass von jedem dritten erzeugten Kilowattstunde ein Kilowattstunde vergeudet wird.
Netzaufnahme der erneuerbaren Energie in den Provinzen in den ersten zwei Monaten 2026
Dieses Phänomen der schweren Stromverschwendung ist in den westlichen Provinzen mit den reichsten Wind- und Sonnenenergie-Ressourcen zu einem strukturellen Problem geworden.
Das Pump-Speicher-Kraftwerk ist eine Lösungsmöglichkeit.
Nachdem ein Windpark in Gansu mit einem Pump-Speicher-Kraftwerk ausgestattet wurde, konnte fast die gesamte erzeugte grüne Elektrizität genutzt werden, und die Abfallrate wurde um 30 % reduziert.
Das in Bau befindliche Pump-Speicher-Kraftwerk Huangyang in Gansu ist geplant für die Installation von vier reversiblen Pump-Turbinen-Generatoren mit einer Einheitsleistung von 350.000 Kilowatt. Der Nennkopf beträgt 479 Meter, die Gesamtleistung 1,4 Millionen Kilowatt. Es wird vorausgesagt, dass alle Generatoren bis 2030 in Betrieb gehen werden.
Das Pump-Speicher-Kraftwerk Hami in Xinjiang der Staatsnetz New Energy ist ebenfalls in intensiver Bauphase. Kürzlich wurde der Spiralgehäusering des ersten Generators aufgehängt. Das Projekt soll 2028 in Betrieb gehen.
Das Pump-Speicher-Kraftwerk Jiufengshan in Henan ist ebenfalls in vollem Gange. Die Gesamtinvestition in das Projekt beträgt über zehn Milliarden Yuan, die Jahresstromerzeugung 2,52 Milliarden Kilowattstunden. Es ist geplant, dass der erste Generator im Dezember 2028 in Betrieb geht.
Aerielansicht des Pump-Speicher-Kraftwerks Hami in Xinjiang
Das Pump-Speicher-Kraftwerk ist auch ein schneller Rettungssoldat für die Netz-Sicherheit.
Die Pump-Speicher-Generatoren können extrem flexibel starten und stoppen und können in kurzer Zeit von einem Stillstand in den Vollastbetrieb übergehen.
Wenn die Netzfrequenz schwankt, kann es als Dämpfer dienen, um die Stabilität aufrechtzuerhalten.
Insbesondere bei einem schwerwiegenden Netzausfall oder sogar einem großen Stromausfall kann es auch ohne externe Hilfe einen Kaltstart durchführen und als Notstromquelle helfen, das gesamte Stromnetz schnell wieder mit Strom zu versorgen.
Während des Starkregenereignisses in Zhengzhou im Jahr 2