Люди використовували рухому воду для створення енергії тисячами років. Сьогодні накачане гідросистема є найпоширенішою формою енергозбереження в світі.
Ця технологія знаходиться в центрі уваги, оскільки вона так добре поєднується з сонячною та вітровою відновлюваною енергією. Протягом дня, коли сонячні батареї та вітроелектростанції можуть виробляти свій найвищий рівень енергії, людям дійсно не потрібно багато електроенергії. Якщо воно не зберігається десь, енергія втрачається.
Накачане гідросистема може дешево і легко зберігати надлишки енергії, вивільняючи її знову вночі, коли попит зростає.
Ось як це все працює:
Як це працює?
Якщо говорити простіше, це передбачає підкачування води до резервуару на вершині пагорба, коли енергія в достатку, а потім дозволяє їй стікати назад через турбіну для отримання електроенергії, коли попит збільшується.
Як і всі системи зберігання, ви отримуєте менше енергії з ніж ти ставиш in - у цьому випадку взагалі навколо 80% від вихідного вводу - тому що ви втрачаєте енергію на тертя в трубах і турбіні, а також в генераторі. Для порівняння - літій-іонні акумулятори 90-95% ефективний, в той час як накопичення енергії водню менше, ніж 50% ефективність
Користь полягає в тому, що ми можемо зберігати багато енергії на вершині пагорба і тримати її там у водоймі, поки нам знову не потрібна енергія. Тоді він може бути випущений через труби (це називається "пенстот") для отримання електроенергії. Це означає, що накачане гідросистема може створити багато додаткової електроенергії, коли попит великий (наприклад, під час теплової хвилі).
Недоліком перекачуваної гідросистеми є те, що вам потрібно мати два резервуари, розділених значною різницею висот (зазвичай потрібно більше 200m, більше, ніж 300m ідеально). Так що це не працює там, де у вас немає пагорбів. Однак дослідження визначили 22,000 потенційні сайти в Австралії.
Насосна гідростанція традиційно поєднується з відносно негнучкими вугільними або атомними електростанціями, використовуючи електроенергію, що недостатньо використовується, коли попит низький (у вихідні та нічні години), а потім забезпечує додаткову генерацію, коли попит збільшується вдень і ввечері.
Зі швидким зростанням розміщення вітрової та сонячної енергії насосна гідросистема знову набирає інтерес. Це пояснюється тим, що вихід вітрових та сонячних установок залежить від змін погоди. Наприклад, сонячні електростанції виробляють найбільше електроенергії в середині дня, тоді як попит на електроенергію найчастіше ввечері. Вітер може затихати годинами, а то й днями, а потім раптом підірватиме шторм. Накачане гідросистема може відігравати ключову роль у вирівнюванні цієї мінливості.
Якщо електроенергія, що виробляється вітровою та сонячною установкою, більша за попит, то енергію потрібно зменшити (і втратити), якщо у нас немає способу її зберігати. Використання цієї надлишкової потужності для перекачування води на пагорб означає, що сонячна або вітряна енергія не витрачається даремно, і воду можна затримувати у водоймах, поки попит не підвищиться ввечері.
Існує безліч різноманітних технологій зберігання енергії, кожна з яких має свої переваги та недоліки. Для широкомасштабних систем з підключенням до мережі, де потрібно багато годин зберігання, насосне гідросистема є насосом найбільш економічно вигідні варіант.
про автора
Роджер Даргавіль, старший викладач, Університет Монаш
Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.
Суміжні книги
