Storfa hydro wedi'i bwmpio: chwyldroi gweithfeydd pŵer dŵr

• Awdur:
• enw awdur

  Rhagolwg Quantumrun
• Gorffennaf 11, 2022

Crynodeb mewnwelediad

Mae trawsnewid hen byllau glo yn batris ar raddfa ddiwydiannol gan ddefnyddio storfa hydro wedi'i bwmpio (PHS) yn duedd gynyddol yn Tsieina, gan gynnig ateb unigryw ar gyfer storio ynni a chynhyrchu trydan. Mae'r dull hwn, tra'n addo gwella sefydlogrwydd grid a chefnogi ffynonellau ynni adnewyddadwy, yn wynebu heriau fel dŵr asidig a all niweidio'r seilwaith. Mae ailbwrpasu mwyngloddiau caeedig ar gyfer storio ynni nid yn unig yn helpu i leihau dibyniaeth ar danwydd ffosil ac allyriadau carbon ond hefyd yn adfywio economïau lleol trwy greu swyddi ac annog arferion ynni cynaliadwy.

Cyd-destun storio hydro wedi'i bwmpio

Mae gwyddonwyr ym Mhrifysgol Chongqing Tsieina a chwmni buddsoddi Tsieineaidd Shaanxi Investment Group yn arbrofi gyda defnyddio bwiau glo gwag (y rhan o bwll glo lle mae mwynau wedi'u cloddio'n gyfan gwbl neu'n bennaf) i weithredu fel batris o faint diwydiannol. Gall y mwyngloddiau hyn wasanaethu fel tanciau storio uwch ac is-wyneb ar gyfer cynlluniau storio dŵr pwmp a chael eu cysylltu â phrosiectau solar a gwynt ar raddfa fawr.

Mae prosiectau storfa dŵr pwmp (PHS) yn cludo dŵr rhwng dwy gronfa ddŵr ar wahanol uchderau i storio a chreu trydan. Defnyddir trydan gormodol i bwmpio dŵr i gronfa uchaf yn ystod cyfnodau o ddefnydd isel o drydan, megis gyda'r nos neu ar benwythnosau. Pan fo galw mawr am ynni, mae'r dŵr sydd wedi'i storio yn cael ei ryddhau trwy dyrbinau fel gwaith hydro traddodiadol, gan lifo i lawr yr allt o'r gronfa ddŵr uwch i'r pwll isaf, gan gynhyrchu trydan. Gellir defnyddio'r tyrbin hefyd fel pwmp i symud dŵr i fyny.
 
Yn ôl ymchwiliad y brifysgol a’r gorfforaeth fuddsoddi, mae 3,868 o byllau glo caeedig yn Tsieina yn cael eu hystyried i’w hailddefnyddio fel cynlluniau storio dŵr pwmpiedig. Datgelodd efelychiad gan ddefnyddio'r model hwn y gallai gwaith pwmpio dŵr a adeiladwyd mewn pwll glo wedi'i ddisbyddu gyflawni effeithlonrwydd system blynyddol o 82.8 y cant. O ganlyniad, gellid cynhyrchu 2.82 cilowat o ynni rheoledig fesul metr ciwbig. Y brif her yw'r lefelau pH isel yn y mwyngloddiau hyn, gyda dŵr asidig o bosibl yn erydu cydrannau planhigion ac yn allyrru ïonau metel neu fetelau trwm a allai achosi difrod i strwythurau tanddaearol a llygru cyrff dŵr cyfagos.

Effaith Aflonyddgar

Mae gweithredwyr trydan yn edrych fwyfwy ar PHS fel ateb hyfyw ar gyfer cydbwyso gridiau trydan. Daw'r dechnoleg hon yn arbennig o werthfawr pan nad yw ffynonellau adnewyddadwy fel ynni gwynt a solar yn ddigon i ateb y galw. Trwy storio ynni gormodol ar ffurf dŵr ar ddrychiad uwch, mae PHS yn caniatáu ar gyfer cynhyrchu trydan yn gyflym pan fo angen, gan weithredu fel byffer yn erbyn prinder ynni. Mae'r gallu hwn yn galluogi defnydd mwy cyson a dibynadwy o ffynonellau ynni adnewyddadwy, gan wneud pŵer solar a gwynt yn fwy ymarferol fel ffynonellau trydan cynradd.

Gall buddsoddiadau mewn PHS hefyd fod yn fanteisiol yn economaidd, yn enwedig mewn ardaloedd sydd â chronfeydd naturiol presennol neu fwyngloddiau segur. Gall defnyddio'r strwythurau presennol hyn fod yn fwy cost-effeithiol na chaffael batris grid diwydiannol ar raddfa fawr. Mae'r dull hwn nid yn unig yn helpu i storio ynni ond hefyd yn cyfrannu at gynaliadwyedd amgylcheddol trwy ail-bwrpasu hen safleoedd diwydiannol, fel pyllau glo, at ddibenion ynni gwyrdd. O ganlyniad, gall llywodraethau a chwmnïau ynni ehangu eu seilwaith trydan gyda chostau ariannol ac amgylcheddol is, tra hefyd yn hybu cynhyrchu ynni lleol a lleihau allyriadau carbon.

Yn ogystal, gall rhanbarthau a brofodd ddirywiad economaidd oherwydd cau pyllau glo ddod o hyd i gyfleoedd newydd yn y sector PHS. Mae gwybodaeth ac arbenigedd presennol y gweithlu lleol, sy'n gyfarwydd â chynllun a strwythur y pwll, yn dod yn amhrisiadwy yn y trawsnewid hwn. Mae'r newid hwn nid yn unig yn creu cyflogaeth ond hefyd yn cefnogi datblygu sgiliau mewn technolegau ynni gwyrdd, gan gyfrannu at adfywiad economaidd ehangach. 

Goblygiadau prosiectau pwmpio storfa ynni dŵr

Gallai goblygiadau ehangach ailbwrpasu mwyngloddiau caeedig a chronfeydd dŵr naturiol yn storfa ynni dŵr pwmp gynnwys:

• Gostwng costau seilwaith ynni adnewyddadwy mewn rhanbarthau penodol, gan alluogi mwy o gymunedau i gael mynediad at bŵer gwyrdd fforddiadwy.
• Trawsnewid safleoedd mwyngloddio nas defnyddir yn asedau economaidd, gan greu swyddi a lleihau allyriadau carbon mewn ardaloedd lleol.
• Gwella dibynadwyedd gridiau trydan gan ddibynnu ar ynni adnewyddadwy, lleihau toriadau pŵer ac aflonyddwch.
• Annog symudiad mewn polisïau ynni tuag at arferion mwy cynaliadwy, gan ddylanwadu ar ffocws y llywodraeth ar ffynonellau ynni adnewyddadwy.
• Hwyluso gostyngiad yn y ddibyniaeth ar danwydd ffosil, gan arwain at ostyngiad mewn allyriadau nwyon tŷ gwydr a gwell ansawdd aer.
• Creu rhaglenni hyfforddiant galwedigaethol newydd sy’n canolbwyntio ar dechnolegau ynni adnewyddadwy, gan feithrin gweithlu medrus yn y sectorau gwyrdd.
• Hyrwyddo datganoli cynhyrchu ynni, grymuso cymunedau lleol i reoli ac elwa ar eu hadnoddau ynni.
• Cynyddu diddordeb defnyddwyr mewn ffynonellau ynni adnewyddadwy, gan arwain o bosibl at gynnydd mewn buddsoddiadau a chynhyrchion gwyrdd.
• Sbarduno dadleuon dros ddefnydd tir ac effaith amgylcheddol, gan ddylanwadu ar reoliadau yn y dyfodol a barn y cyhoedd ar brosiectau ynni ar raddfa fawr.
• Protestiadau posibl gan weithredwyr amgylcheddol yn erbyn trosi hen fwyngloddiau, wedi'u hysgogi gan bryderon ynghylch halogiad dŵr a chadwraeth naturiol.

Cwestiynau i'w hystyried

• Pa fathau eraill o seilwaith sydd wedi'u gadael, yn eich barn chi, y gellir eu hailosod yn brosiectau pwmpio storfa ynni dŵr? 
• A fydd mwyngloddiau'r dyfodol (o bob math, gan gynnwys aur, cobalt, lithiwm, ac ati) yn cael eu dylunio gan ystyried ailbwrpasu yn y dyfodol?