Az emberek több ezer éve használják a mozgó vizet az energia előállításához. Manapság a hálózatba kapcsolt energiatárolás leggyakoribb formája a szivattyúzott víz a világban.
Ez a technológia a figyelem középpontjában áll, mivel olyan jól párosul a megújuló napenergia és szél energiával. A nap folyamán, amikor a napelemek és a szélerőművek termelnek legnagyobb energiát, az embereknek nem kell igazán sok villamos energiára. Az energia elveszik, ha nem tárolja valahol.
A szivattyúzott víz olcsón és könnyen tárolhatja a felesleges energiát, éjszakánként pedig felszabadítva, amikor a kereslet növekszik.
Így működik minden:
Hogyan működik?
A lehető legegyszerűbben fogalmazva, magában foglalja a víz pumpálását a domb tetején lévő tartályba, amikor az energia bőségesen van ellátva, majd hagyja, hogy az áramoljon vissza egy turbinán keresztül, hogy áramot termeljen, amikor a kereslet növekszik.
Mint minden tárolórendszer, kevesebb energiát fogyaszt ki mint te mondtad in - ebben az esetben általában kb Az eredeti bemenet 80% -a - mert veszít energiát a súrlódás szempontjából a csövekben és a turbinában, valamint a generátorban. Összehasonlításképpen, a lítium-ion akkumulátorok körül vannak 90-95% hatékony, míg a hidrogénenergia-tárolás kevesebb, mint 50% hatékony
Ennek előnye az, hogy sok energiát tudunk tárolni a hegy tetején, és ott tárolhatjuk egy rezervoárban, amíg újra nem lesz szükségünk az energiára. Ezután a csöveken keresztül engedhető (ez az úgynevezett „penstock”) villamosenergia előállításához. Ez azt jelenti, hogy a szivattyúzott víz sok további energiát termelhet, ha magas a kereslet (például hőhullám alatt).
A szivattyúzott vízellátás hátránya, hogy két tartályt kell külön szétválasztani egy jelentős magassági különbséggel (általában több mint 200m szükséges, több mint 300m ideális). Tehát nem működik ott, ahol nincs hegyed. A kutatás azonban azonosította 22,000 potenciális oldalak Ausztráliában.
A szivattyúzott hidroenergiát hagyományosan párosítják viszonylag rugalmatlan szén- vagy atomerőművekkel, alacsony kihasználtságú villamos energiát használva, amikor alacsony a kereslet (hétvégén és éjszaka), majd további termelést biztosítanak, ha a kereslet napközben és este növekszik.
A szél és a napenergia gyors növekedésével a szivattyúzott víz újra felhívja a figyelmet. Ennek oka az, hogy a szél- és napenergia-berendezések teljesítményét az időjárási változások befolyásolják. Például a napenergia-erőművek a nap közepén termelik a legtöbb villamos energiát, míg az áram iránti igény gyakran a legnagyobb este. A szél órákig vagy akár napokig is elhalhat, majd hirtelen fújt egy gáz. A szivattyúzott víz kulcsszerepet játszhat e változékonyság kisimításában.
Ha a szél- és napenergiával termelt villamos energia meghaladja a keresletet, akkor az energiát csökkenteni kell (és elveszik), hacsak nincs módja annak tárolására. Ha ezt a fölösleges energiát víz felszivattyúzására használja fel, az azt jelenti, hogy a nap- vagy a szélenergia nem pazarolható, és a vizet tartályokban lehet tartani, amíg az esti igény meg nem növekszik.
Sokféle energiatároló technológia létezik, mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai. Nagyméretű, hálózathoz csatlakoztatott rendszereknél, ahol sok óra tárolás szükséges, a szivattyúzott víz a gazdaságilag életképes opciót.
A szerzőről
Roger Dargaville, egyetemi tanár, Monash Egyetem
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
Kapcsolódó könyvek
