منبع:drax.com
هیدرو ذخیره سازی پمپی چیست
هیدرولیک ذخیره سازی پمپی (PSH) یک روش در مقیاس بزرگ برای ذخیره انرژی است که می تواند به نیروی برق آبی تبدیل شود. فن آوری ذخیره سازی طولانی مدت بیش از نیم قرن است که برای متعادل کردن تقاضا در شبکه برق بریتانیا استفاده می شود و بیش از 99 درصد ظرفیت ذخیره سازی انرژی فله در سراسر جهان را تشکیل می دهد.
چگونه کار می کند
اصل ساده است. انبارهای تلمبه ای دارای دو مخزن آب در ارتفاعات مختلف در شیب تند هستند. هنگامی که برق اضافی در شبکه وجود دارد و تقاضا برای برق کم است، از قدرت برای پمپاژ آب از مخزن پایینی به بالا با استفاده از توربین های برگشت پذیر استفاده می شود. هنگامی که تقاضا زیاد باشد، آب به سمت پایین به مخزن پایینی رها می شود و توربین ها را به سمت دیگر هدایت می کند تا برق تولید کند.
نیروگاههای آبی ذخیرهسازی پمپی همچنین میتوانند خدمات جانبی را برای کمک به تعادل سیستم قدرت ارائه دهند، مانند اینرسی ناشی از توربینهای در حال چرخش، که تضمین میکند سیستم در فرکانس مناسب کار میکند و خطر قطع برق را کاهش میدهد.
چرا آب ذخیره سازی پمپ شده برای انتقال انرژی مهم است؟
دولتها در سراسر جهان برای دستیابی به اهداف اقلیمی خود، از سوختهای فسیلی به منابع انرژی تجدیدپذیر تغییر میکنند. اما فناوریهای مهم انرژی مانند باد و خورشید چالشهایی را برای اپراتورهای شبکه برق ایجاد میکنند.
به دلیل وابستگی به آب و هوا، عرضه از این انرژی های تجدیدپذیر متناوب است. به عنوان مثال، مزارع بادی تقریباً یک چهارم از کل تولید برق بریتانیا را در سال 2020 تشکیل می دادند، اما در برخی روزها، کمتر از 10 درصد از برق مورد نیاز کشور توسط باد تامین می شد. تغییر الگوهای آب و هوا و رویدادهای شدید آب و هوایی با دوره های طولانی باد کم یا کاهش نور روز، تهدیدی برای پایداری شبکه هستند.
هنگامی که خروجی انرژی های تجدیدپذیر کاهش می یابد، اپراتورهای شبکه بیشتر به نیروگاه های گاز سوز روی می آورند تا شکاف را پر کنند. اما تکیه بر سوختهای فسیلی مانند گاز طبیعی در بلندمدت برای ایجاد تعادل در شبکه، تلاشها برای رسیدن به انتشار خالص صفر تا سال 2050 را به خطر میاندازد.
تاسیسات آبی ذخیره سازی پمپ شده به عنوان "باتری های آب" وسیع عمل می کنند. آنها روشی قابل انعطاف برای ذخیره انرژی اضافی تولید شده توسط انرژی های تجدیدپذیر، مقرون به صرفه و در مقیاس هستند.
چگونه می توان ظرفیت آبی ذخیره سازی پمپ را افزایش داد؟
از آنجایی که نیروگاه های حرارتی قدیمی از رده خارج می شوند و انرژی های تجدیدپذیر سهم فزاینده ای از تامین برق را فراهم می کنند، ظرفیت ذخیره سازی برای دستیابی به اهداف اقلیمی باید افزایش یابد. ظرف دو تا سه دهه آینده، ظرفیت ذخیره انرژی بریتانیا به تنهایی باید ده برابر شود، از 3 گیگاوات (GW) به حدود 30 گیگاوات.
نیروگاههای برق آبی ذخیرهسازی پمپی به مکانهای بسیار خاصی نیاز دارند، با حجم قابل توجهی از آب بین ارتفاعات مختلف. صدها، اگر نگوییم هزاران سایت بالقوه در سراسر بریتانیا، از جمله معادن، معادن، معادن و غارهای زیرزمینی بلااستفاده وجود دارد، اما هزینه توسعه تأسیسات کاملاً جدید بسیار زیاد است. یک راه مقرونبهصرفهتر برای افزایش ظرفیت ذخیرهسازی، گسترش نیروگاههای موجود، مانند نیروگاه Cruachan در اسکاتلند است.