Vir:drax.com
Kaj je črpalna hidroelektrarna
Črpalna hidroelektrarna (PSH) je obsežna metoda shranjevanja energije, ki jo je mogoče pretvoriti v hidroelektrično energijo. Tehnologija dolgotrajnega shranjevanja se že več kot pol stoletja uporablja za uravnoteženje povpraševanja po električnem omrežju Velike Britanije in predstavlja več kot 99 odstotkov zmogljivosti shranjevanja velike količine energije po vsem svetu.
Kako deluje
Princip je preprost. Črpalni objekti imajo dva vodohrana na različnih nadmorskih višinah na strmem pobočju. Ko je v omrežju presežek električne energije in je povpraševanje po električni energiji nizko, se moč porabi za črpanje vode iz spodnjega v zgornji rezervoar z uporabo reverzibilnih turbin. Ko je povpraševanje veliko, se voda spusti navzdol v nižji rezervoar, ki poganja turbine v drugo smer za proizvodnjo električne energije.
Črpalne hidroelektrarne lahko nudijo tudi pomožne storitve za pomoč pri uravnovešanju elektroenergetskega sistema, kot je vztrajnost vrtečih se turbin, ki zagotavlja, da sistem deluje na pravi frekvenci in zmanjša tveganje izpadov električne energije.
Zakaj so črpalne hidroelektrarne pomembne za energetski prehod
Vlade po vsem svetu se preusmerjajo s fosilnih goriv na obnovljive vire energije, da bi dosegle svoje podnebne cilje. Toda kritično pomembne energetske tehnologije, kot sta vetrna in sončna energija, predstavljajo izziv za operaterje električnih omrežij.
Ker je oskrba s temi obnovljivimi viri energije odvisna od vremena, je prekinjena. Leta 2020 so na primer vetrne elektrarne predstavljale skoraj četrtino celotne proizvodnje električne energije v Združenem kraljestvu, vendar je v nekaterih dneh veter pokril manj kot 10 odstotkov potreb države po električni energiji. Spreminjajoči se vremenski vzorci in ekstremni vremenski pojavi z daljšimi obdobji malo vetra ali zmanjšano dnevno svetlobo so dodatna grožnja stabilnosti omrežja.
Ko proizvodnja obnovljivih virov energije upade, se operaterji omrežij večinoma obrnejo na plinske elektrarne, da zapolnijo vrzel. Toda dolgoročno zanašanje na fosilna goriva, kot je zemeljski plin za uravnoteženje omrežja, bo ogrozilo prizadevanja za dosego ničelnih neto emisij do leta 2050.
Črpalne hidroelektrarne delujejo kot velike "vodne baterije". So prilagodljiv način shranjevanja odvečne energije, ustvarjene z obnovljivimi viri energije, stroškovno učinkovito in v velikem obsegu.
Kako se lahko poveča zmogljivost črpalne hidroelektrarne
Ker se stare termoelektrarne razgrajujejo in obnovljivi viri energije zagotavljajo vse večji delež oskrbe z električno energijo, bo treba skladiščne zmogljivosti povečati, če želimo doseči podnebne cilje. V naslednjih dveh do treh desetletjih se bo morala samo zmogljivost shranjevanja energije v Veliki Britaniji desetkrat povečati, s 3 gigavatov (GW) na približno 30 GW.
Črpalne hidroelektrarne zahtevajo zelo specifične lokacije, z velikimi vodnimi telesi med različnimi višinami. Po Združenem kraljestvu je na stotine, če ne na tisoče, potencialnih lokacij, vključno z opuščenimi rudniki, kamnolomi in podzemnimi jamami, vendar so stroški razvoja popolnoma novih objektov ogromni. Stroškovno učinkovitejši način za povečanje skladiščne zmogljivosti je razširitev obstoječih obratov, kot je elektrarna Cruachan na Škotskem.
