Přečerpávací vodní nádrže: Revoluční vodní elektrárny

• Autor:
• jméno autora

  Quantumrun Foresight
• Července 11, 2022

Shrnutí statistik

Přeměna starých uhelných dolů na průmyslové baterie pomocí přečerpávacích vodních nádrží (PHS) je v Číně rostoucím trendem, který nabízí jedinečné řešení pro skladování energie a výrobu elektřiny. Tato metoda, i když slibuje posílení stability sítě a podporu obnovitelných zdrojů energie, čelí výzvám, jako je kyselá voda, která může poškodit infrastrukturu. Přepracování uzavřených dolů na skladování energie nejen pomáhá při snižování závislosti na fosilních palivech a emisí uhlíku, ale také revitalizuje místní ekonomiky vytvářením pracovních míst a podporou udržitelných energetických postupů.

Kontext přečerpávací vodní nádrže

Vědci z čínské univerzity Čchung-čching a čínská investiční společnost Shaanxi Investment Group experimentují s využitím neobsazených uhelných dolů (části dolu, kde byly zcela nebo převážně vytěženy nerosty), aby fungovaly jako baterie průmyslové velikosti. Tyto doly mohou sloužit jako horní a podpovrchové skladovací nádrže pro přečerpávací vodní systémy a mohou být napojeny na rozsáhlé solární a větrné projekty.

Přečerpávací vodní zásobníky (PHS) projektují přepravu vody mezi dvěma nádržemi v různých nadmořských výškách za účelem skladování a výroby elektřiny. Přebytečná elektřina se využívá k čerpání vody do horní nádrže v obdobích nízké spotřeby elektřiny, jako jsou v noci nebo o víkendech. Při vysoké spotřebě energie se nahromaděná voda uvolňuje přes turbíny jako tradiční vodní elektrárna, teče dolů z horní nádrže do spodního bazénu a vyrábí elektřinu. Turbína může být také použita jako čerpadlo k pohybu vody nahoru.
 
Podle šetření univerzity a investiční korporace se uvažuje o přeměně 3,868 82.8 uzavřených uhelných dolů v Číně na přečerpávací vodní systémy. Simulace využívající tento model odhalila, že přečerpávací vodní elektrárna postavená ve vyčerpaném uhelném dole by mohla dosáhnout roční účinnosti systému 2.82 procenta. V důsledku toho bylo možné vyrobit XNUMX kilowattu regulované energie na metr krychlový. Primárním problémem jsou nízké hodnoty pH v těchto dolech, kdy kyselá voda potenciálně eroduje složky rostlin a uvolňuje kovové ionty nebo těžké kovy, které mohou způsobit poškození podzemních struktur a znečišťovat okolní vodní útvary.

Rušivý dopad

Provozovatelé elektřiny stále více hledají PHS jako životaschopné řešení pro vyrovnávání elektrických sítí. Tato technologie se stává zvláště cennou, když obnovitelné zdroje, jako je větrná a solární energie, nestačí uspokojit poptávku. Tím, že PHS ukládá přebytečnou energii ve formě vody ve vyšší nadmořské výšce, umožňuje rychlou výrobu elektřiny v případě potřeby a působí jako nárazník proti nedostatku energie. Tato schopnost umožňuje konzistentnější a spolehlivější využívání obnovitelných zdrojů energie, díky čemuž je solární a větrná energie jako primární zdroje elektřiny schůdnější.

Investice do PHS mohou být i ekonomicky výhodné, zejména v oblastech se stávajícími přírodními nádržemi nebo nevyužívanými doly. Využití těchto stávajících struktur může být nákladově efektivnější než pořizování průmyslových síťových baterií ve velkém měřítku. Tento přístup nejen pomáhá při skladování energie, ale také přispívá k udržitelnosti životního prostředí tím, že přeměňuje staré průmyslové areály, jako jsou uhelné doly, pro účely zelené energie. Výsledkem je, že vlády a energetické společnosti mohou rozšířit svou elektrickou infrastrukturu s nižšími finančními a ekologickými náklady a zároveň podpořit místní produkci energie a snížit emise uhlíku.

Navíc regiony, které zaznamenaly hospodářský pokles v důsledku uzavření uhelných dolů, mohou najít nové příležitosti v sektoru osobních služeb a služeb pro domácnost. Stávající znalosti a odborné znalosti místních pracovníků, kteří jsou obeznámeni s uspořádáním a strukturou dolu, se při tomto přechodu stávají neocenitelnými. Tento posun nejen vytváří zaměstnanost, ale také podporuje rozvoj dovedností v technologiích zelené energie, což přispívá k širší ekonomické revitalizaci. 

Důsledky projektů přečerpávacích vod

Širší důsledky přeměny uzavřených dolů a přírodních nádrží na přečerpávací vodní nádrže mohou zahrnovat:

• Snížení nákladů na infrastrukturu obnovitelné energie v konkrétních regionech, což umožní více komunitám přístup k dostupné zelené energii.
• Transformace nevyužívaných těžebních míst na ekonomický majetek, vytváření pracovních míst a snižování emisí uhlíku v místních oblastech.
• Zvýšení spolehlivosti elektrických sítí spoléhajících na obnovitelné zdroje energie, minimalizace výpadků a přerušení dodávky elektřiny.
• Podpora posunu v energetické politice směrem k udržitelnějším postupům, ovlivňování vládního zaměření na obnovitelné zdroje energie.
• Usnadnění snížení závislosti na fosilních palivech, což povede ke snížení emisí skleníkových plynů a zlepšení kvality ovzduší.
• Vytváření nových programů odborného vzdělávání zaměřených na technologie obnovitelných zdrojů energie, podpora kvalifikované pracovní síly v zelených sektorech.
• Podpora decentralizace výroby energie, zmocnění místních komunit k řízení a využívání energetických zdrojů.
• Rostoucí zájem spotřebitelů o obnovitelné zdroje energie, což může vést k nárůstu zelených investic a produktů.
• Podněcování debat o využití půdy a dopadech na životní prostředí, ovlivňování budoucích předpisů a veřejného mínění o velkých energetických projektech.
• Možné protesty ekologických aktivistů proti přeměně starých dolů, vedené obavami z kontaminace vody a přírodní ochrany.

Otázky k zamyšlení

• Jaké další opuštěné formy infrastruktury lze podle vás přeměnit na projekty přečerpávacích vod? 
• Budou budoucí doly (všech druhů, včetně zlata, kobaltu, lithia atd.) navrženy s ohledem na budoucí přepracování?