Izvor:drax.com
Što je pumpna hidroelektrana
Crpno-akumulacijske hidroelektrane (PSH) su velike metode skladištenja energije koja se može pretvoriti u hidroelektričnu energiju. Tehnologija dugotrajnog skladištenja koristi se više od pola stoljeća kako bi se uravnotežila potražnja u električnoj mreži Velike Britanije i čini više od 99 posto ukupnog kapaciteta skladištenja energije u cijelom svijetu.
Kako radi
Princip je jednostavan. Crpne akumulacije imaju dva vodospremnika na različitim kotama na strmoj padini. Kada postoji višak energije u mreži, a potražnja za električnom energijom je niska, snaga se koristi za pumpanje vode iz donjeg u gornji rezervoar pomoću reverzibilnih turbina. Kada je potražnja velika, voda se ispušta nizbrdo u donji rezervoar, pokrećući turbine u drugom smjeru za proizvodnju električne energije.
Crpno-akumulacijske hidroelektrane također mogu pružiti pomoćne usluge za pomoć u ravnoteži elektroenergetskog sustava, kao što je inercija od rotirajućih turbina, koja osigurava rad sustava na pravoj frekvenciji i smanjuje rizik od prekida napajanja.
Zašto su crpne hidroelektrane važne za energetsku tranziciju
Vlade diljem svijeta prelaze s fosilnih goriva na obnovljive izvore energije kako bi ispunile svoje klimatske ciljeve. Ali kritično važne energetske tehnologije poput vjetra i sunca predstavljaju izazov za operatere elektroenergetskih mreža.
Budući da ovise o vremenskim prilikama, opskrba iz ovih obnovljivih izvora je povremena. Na primjer, vjetroelektrane činile su gotovo četvrtinu ukupne proizvodnje električne energije u Ujedinjenom Kraljevstvu 2020., ali u nekim je danima manje od 10 posto potreba zemlje za električnom energijom bilo zadovoljeno vjetrom. Promjenjivi vremenski obrasci i ekstremni vremenski događaji s produženim razdobljima slabog vjetra ili smanjenog dnevnog svjetla dodatna su prijetnja stabilnosti mreže.
Kada proizvodnja iz obnovljivih izvora padne, operateri mreže uglavnom se okreću elektranama na plin kako bi popunili jaz. Ali dugoročno oslanjanje na fosilna goriva kao što je prirodni plin za uravnoteženje mreže ugrozit će napore da se do 2050. godine dosegne neto nulta emisija.
Crpno-akumulacijske hidroelektrane djeluju kao ogromne 'vodene baterije'. Oni su fleksibilan način pohranjivanja viška energije generirane obnovljivim izvorima energije, isplativ i u velikim razmjerima.
Kako se može povećati kapacitet pumpno-akumulacijske hidroelektrane
Kako se stare termoelektrane stavljaju izvan pogona, a obnovljivi izvori energije osiguravaju sve veći udio u opskrbi električnom energijom, kapaciteti skladištenja morat će rasti ako se žele postići klimatski ciljevi. Tijekom sljedeća dva do tri desetljeća samo će se kapacitet skladištenja energije u Velikoj Britaniji morati udeseterostručiti, s 3 gigavata (GW) na oko 30 GW.
Crpno-akumulacijske hidroelektrane zahtijevaju vrlo specifična mjesta, sa značajnim vodenim površinama između različitih nadmorskih visina. Postoje stotine, ako ne i tisuće, potencijalnih lokacija diljem Ujedinjenog Kraljevstva, uključujući napuštene rudnike, kamenolome i podzemne špilje, ali troškovi razvoja potpuno novih objekata su ogromni. Troškovno učinkovitiji način za povećanje skladišnog kapaciteta je proširenje postojećih postrojenja, kao što je elektrana Cruachan u Škotskoj.