Almacenamento hidráulico por bombeo: revolucionando as centrais hidráulicas

• autor:
• nome do autor

  Previsión de Quantumrun
• Xullo 11, 2022

Resumo de insight

A transformación de antigas minas de carbón en baterías a escala industrial mediante o almacenamento hidráulico por bombeo (PHS) é unha tendencia crecente en China, que ofrece unha solución única para o almacenamento de enerxía e a xeración de electricidade. Este método, aínda que promete mellorar a estabilidade da rede e apoiar as fontes de enerxía renovables, enfróntase a retos como a auga ácida que pode danar a infraestrutura. A reutilización de minas pechadas para o almacenamento de enerxía non só axuda a reducir a dependencia dos combustibles fósiles e as emisións de carbono, senón que tamén revitaliza as economías locais creando emprego e fomentando prácticas enerxéticas sostibles.

Contexto de almacenamento hidráulico por bombeo

Científicos da Universidade chinesa de Chongqing e a empresa de investimento chinesa Shaanxi Investment Group están experimentando co uso de goaves de minas de carbón desocupadas (a parte dunha mina onde se extraeron enteira ou predominantemente os minerais) para actuar como baterías de tamaño industrial. Estas minas poden servir como tanques de almacenamento superiores e subterráneos para esquemas de almacenamento hidráulico por bombeo e conectarse a proxectos solares e eólicos a gran escala.

O almacenamento hidráulico por bombeo (PHS) proxecta o transporte de auga entre dous encoros a diferentes altitudes para almacenar e crear electricidade. O exceso de electricidade utilízase para bombear auga a un depósito superior durante períodos de baixo consumo eléctrico, como pola noite ou os fins de semana. Cando hai unha alta demanda de enerxía, a auga almacenada é liberada a través de turbinas como unha central hidroeléctrica tradicional, que flúe costa abaixo desde o depósito superior ata a piscina inferior, xerando electricidade. A turbina tamén se pode usar como bomba para mover a auga cara arriba.
 
Segundo a investigación da universidade e da corporación de investimento, 3,868 minas de carbón pechadas en China están en consideración para a súa reutilización como sistemas de almacenamento hidroeléctrico por bombeo. Unha simulación utilizando este modelo revelou que unha central hidráulica de bombeo construída nunha mina de carbón esgotada podería acadar unha eficiencia anual do sistema do 82.8 por cento. Como resultado, poderíanse producir 2.82 quilovatios de enerxía regulada por metro cúbico. O principal desafío son os baixos niveis de pH destas minas, con auga ácida que pode erosionar os compoñentes da planta e emitir ións metálicos ou metais pesados ​​que poden causar danos ás estruturas subterráneas e contaminar as masas de auga próximas.

Impacto disruptivo

Os operadores eléctricos buscan cada vez máis o PHS como unha solución viable para equilibrar as redes eléctricas. Esta tecnoloxía tórnase especialmente valiosa cando as fontes renovables como a enerxía eólica e solar son insuficientes para satisfacer a demanda. Ao almacenar o exceso de enerxía en forma de auga a unha altura máis elevada, o PHS permite a xeración rápida de electricidade cando é necesario, actuando como amortiguador contra a escaseza de enerxía. Esta capacidade permite un uso máis consistente e fiable das fontes de enerxía renovables, facendo que a enerxía solar e eólica sexa máis factible como fontes eléctricas primarias.

Os investimentos en PHS tamén poden ser economicamente vantaxosos, especialmente en áreas con encoros naturais existentes ou minas en desuso. Utilizar estas estruturas existentes pode ser máis rendible que a adquisición a gran escala de baterías de rede industrial. Este enfoque non só axuda ao almacenamento de enerxía, senón que tamén contribúe á sustentabilidade ambiental mediante a reutilización de vellos sitios industriais, como as minas de carbón, con fins de enerxía verde. Como resultado, os gobernos e as empresas enerxéticas poden ampliar as súas infraestruturas eléctricas con menores custos financeiros e ambientais, ao tempo que impulsan a produción de enerxía local e reducen as emisións de carbono.

Ademais, as rexións que experimentaron un declive económico debido ao peche das minas de carbón poden atopar novas oportunidades no sector PHS. O coñecemento e a experiencia existentes da forza de traballo local, familiarizados co deseño e estrutura da mina, vólvense inestimables nesta transición. Este cambio non só xera emprego senón que tamén apoia o desenvolvemento de habilidades en tecnoloxías de enerxía verde, contribuíndo a unha revitalización económica máis ampla. 

Implicacións dos proxectos de almacenamento hidráulico por bombeo

As implicacións máis amplas da reutilización de minas pechadas e encoros naturais no almacenamento hidráulico por bombeo poden incluír:

• Reducir os custos das infraestruturas de enerxía renovable en rexións específicas, permitindo que máis comunidades accedan a enerxía verde asequible.
• Transformar xacementos mineiros non utilizados en activos económicos, xerando emprego e reducindo as emisións de carbono nas zonas locais.
• Mellorar a fiabilidade das redes eléctricas que dependen de enerxías renovables, minimizando cortes e interrupcións eléctricas.
• Fomentar un cambio nas políticas enerxéticas cara a prácticas máis sostibles, influíndo no foco gobernamental nas fontes de enerxía renovables.
• Facilitar a diminución da dependencia dos combustibles fósiles, o que leva a unha redución das emisións de gases de efecto invernadoiro e a mellora da calidade do aire.
• Creación de novos programas de formación profesional centrados nas tecnoloxías de enerxías renovables, fomentando unha man de obra cualificada nos sectores verdes.
• Promover a descentralización da produción de enerxía, empoderando ás comunidades locais para xestionar e beneficiarse dos seus recursos enerxéticos.
• Aumento do interese dos consumidores polas fontes de enerxía renovables, o que pode levar a un aumento dos investimentos e produtos ecolóxicos.
• Despertando debates sobre o uso do solo e o impacto ambiental, influíndo nas futuras normativas e na opinión pública sobre proxectos enerxéticos a gran escala.
• Posibles protestas de activistas ecoloxistas contra a conversión de antigas minas, motivadas pola preocupación pola contaminación da auga e a preservación natural.

Preguntas a ter en conta

• Que outras formas de infraestrutura abandonadas cres que se poden reutilizar en proxectos de almacenamento hidráulico por bombeo? 
• As futuras minas (de todo tipo, incluíndo ouro, cobalto, litio, etc.) serán deseñadas pensando na futura reutilización?