სატუმბი ჰიდროსაწყობი: რევოლუციური ჰიდროელექტროსადგურები

• ავტორი:
• ავტორის სახელი

  Quantumrun Foresight
• ივლისი 11, 2022

Insight რეზიუმე

ნახშირის ძველი მაღაროების ინდუსტრიული მასშტაბის ბატარეებად გადაქცევა სატუმბი ჰიდრო საცავის (PHS) გამოყენებით მზარდი ტენდენციაა ჩინეთში, რომელიც გვთავაზობს უნიკალურ გადაწყვეტას ენერგიის შესანახად და ელექტროენერგიის წარმოებისთვის. ეს მეთოდი, მიუხედავად იმისა, რომ პერსპექტიულია ქსელის სტაბილურობის გაზრდისა და განახლებადი ენერგიის წყაროების მხარდასაჭერად, აწყდება ისეთი გამოწვევების წინაშე, როგორიცაა მჟავე წყალი, რომელსაც შეუძლია დააზიანოს ინფრასტრუქტურა. დახურული მაღაროების გადაყენება ენერგიის შესანახად არა მხოლოდ ხელს უწყობს წიაღისეული საწვავის დამოკიდებულების შემცირებას და ნახშირბადის ემისიებს, არამედ აცოცხლებს ადგილობრივ ეკონომიკას სამუშაო ადგილების შექმნით და მდგრადი ენერგეტიკული პრაქტიკის წახალისებით.

სატუმბი ჰიდროსაწყობი კონტექსტი

ჩინეთის ჩონგინგის უნივერსიტეტისა და ჩინური საინვესტიციო ფირმა Shaanxi Investment Group-ის მეცნიერები ექსპერიმენტებს ატარებენ ქვანახშირის მაღაროს დაუსახლებელი თხების გამოყენებაზე (მაღაროს ნაწილი, სადაც მინერალები მთლიანად ან ძირითადად მოიპოვება) სამრეწველო ზომის ბატარეების როლში. ეს მაღაროები შეიძლება იყოს ზედა და მიწისქვეშა საცავის ავზები სატუმბი ჰიდროსაცავის სქემებისთვის და დაკავშირებული იყოს მზის და ქარის მასშტაბურ პროექტებთან.

სატუმბი ჰიდროსაცავი (PHS) მიზნად ისახავს წყლის ტრანსპორტირებას ორ რეზერვუარს შორის სხვადასხვა სიმაღლეზე ელექტროენერგიის შესანახად და შესაქმნელად. ჭარბი ელექტროენერგია გამოიყენება წყლის ზედა რეზერვუარში გადასატანად ელექტროენერგიის დაბალი მოხმარების პერიოდებში, როგორიცაა ღამით ან შაბათ-კვირას. როდესაც არსებობს ენერგიის მაღალი მოთხოვნილება, შენახული წყალი გამოიყოფა ტურბინების მეშვეობით, როგორც ტრადიციული ჰიდროსადგური, მიედინება დაღმართზე უმაღლესი რეზერვუარიდან ქვედა აუზში და გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას. ტურბინა ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ტუმბო წყლის ზემოთ გადასაადგილებლად.
 
უნივერსიტეტისა და საინვესტიციო კორპორაციის გამოძიების თანახმად, ჩინეთში 3,868 დახურული ქვანახშირის მაღარო განიხილება ტუმბოიანი ჰიდროსაცავის სქემებად გადაყენებისთვის. ამ მოდელის გამოყენებით სიმულაციამ აჩვენა, რომ ამოტუმბული ჰიდროსადგური, რომელიც აშენებულია ამოწურულ ქვანახშირის მაღაროში, შეუძლია მიაღწიოს სისტემის წლიურ ეფექტურობას 82.8 პროცენტს. შედეგად, შესაძლებელი გახდა 2.82 კილოვატი რეგულირებადი ენერგიის წარმოება კუბურ მეტრზე. პირველადი გამოწვევა არის დაბალი pH დონე ამ მაღაროებში, მჟავე წყალი პოტენციურად ანადგურებს მცენარეთა კომპონენტებს და გამოყოფს ლითონის იონებს ან მძიმე მეტალებს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს მიწისქვეშა ნაგებობების დაზიანება და მიმდებარე წყლის ობიექტების დაბინძურება.

დამრღვევი ზემოქმედება

ელექტროენერგიის ოპერატორები სულ უფრო მეტად ეძებენ PHS-ს, როგორც სიცოცხლისუნარიან გადაწყვეტას ელექტროენერგიის ქსელების დასაბალანსებლად. ეს ტექნოლოგია განსაკუთრებით ღირებული ხდება მაშინ, როდესაც განახლებადი წყაროები, როგორიცაა ქარი და მზის ენერგია, არასაკმარისია მოთხოვნილების დასაკმაყოფილებლად. ჭარბი ენერგიის უფრო მაღალ სიმაღლეზე წყლის სახით შენახვით, PHS იძლევა საჭიროების შემთხვევაში ელექტროენერგიის სწრაფ გამომუშავებას და მოქმედებს როგორც ბუფერი ენერგიის დეფიციტის წინააღმდეგ. ეს შესაძლებლობა იძლევა განახლებადი ენერგიის წყაროების უფრო თანმიმდევრულ და საიმედო გამოყენებას, რაც მზის და ქარის ენერგიას უფრო მიზანშეწონილს გახდის, როგორც ელექტროენერგიის პირველადი წყაროები.

ინვესტიციები PHS-ში ასევე შეიძლება იყოს ეკონომიკურად მომგებიანი, განსაკუთრებით იმ ადგილებში, სადაც არსებული ბუნებრივი წყალსაცავია ან გამოუყენებელი მაღაროები. ამ არსებული სტრუქტურების გამოყენება შეიძლება უფრო ეკონომიური იყოს, ვიდრე სამრეწველო ქსელის ბატარეების ფართომასშტაბიანი შესყიდვა. ეს მიდგომა არა მხოლოდ ხელს უწყობს ენერგიის შენახვას, არამედ ხელს უწყობს გარემოს მდგრადობას ძველი სამრეწველო ობიექტების, როგორიცაა ქვანახშირის მაღაროების, მწვანე ენერგიის მიზნებისთვის გადაყენებით. შედეგად, მთავრობებს და ენერგეტიკულ კომპანიებს შეუძლიათ გააფართოვონ ელექტროენერგიის ინფრასტრუქტურა დაბალი ფინანსური და გარემოსდაცვითი ხარჯებით, ასევე გაზარდონ ადგილობრივი ენერგიის წარმოება და შეამცირონ ნახშირბადის ემისიები.

გარდა ამისა, რეგიონებმა, რომლებმაც განიცადეს ეკონომიკური ვარდნა ქვანახშირის მაღაროების დახურვის გამო, შეიძლება ჰპოვონ ახალი შესაძლებლობები PHS სექტორში. ადგილობრივი სამუშაო ძალის არსებული ცოდნა და გამოცდილება, რომელიც იცნობს მაღაროს განლაგებასა და სტრუქტურას, ფასდაუდებელი ხდება ამ გარდამავალ პერიოდში. ეს ცვლილება არა მხოლოდ ქმნის დასაქმებას, არამედ ხელს უწყობს უნარების განვითარებას მწვანე ენერგიის ტექნოლოგიებში, რაც ხელს უწყობს უფრო ფართო ეკონომიკურ აღორძინებას. 

სატუმბი ჰიდროსაცავის პროექტების შედეგები

დახურული მაღაროებისა და ბუნებრივი რეზერვუარების სატუმბი ჰიდროსაცავში გადაყენების უფრო ფართო შედეგები შეიძლება მოიცავდეს:

• განახლებადი ენერგიის ინფრასტრუქტურის ხარჯების შემცირება კონკრეტულ რეგიონებში, რაც საშუალებას მისცემს უფრო მეტ საზოგადოებას წვდომა ჰქონდეს ხელმისაწვდომ მწვანე ენერგიაზე.
• გამოუყენებელი სამთო უბნების ეკონომიკურ აქტივებად გარდაქმნა, სამუშაო ადგილების შექმნა და ნახშირბადის ემისიების შემცირება ადგილობრივ რაიონებში.
• ელექტროენერგიის ქსელების საიმედოობის ამაღლება განახლებად ენერგიაზე დაყრდნობილი, ელექტროენერგიის გათიშვისა და შეფერხებების მინიმუმამდე შემცირება.
• ენერგეტიკული პოლიტიკის უფრო მდგრადი პრაქტიკისკენ გადასვლის წახალისება, რომელიც გავლენას მოახდენს მთავრობის ფოკუსირებაზე განახლებადი ენერგიის წყაროებზე.
• წიაღისეული საწვავზე დამოკიდებულების შემცირების ხელშეწყობა, რაც იწვევს სათბურის გაზების ემისიების შემცირებას და ჰაერის ხარისხის გაუმჯობესებას.
• განახლებადი ენერგიის ტექნოლოგიებზე ორიენტირებული ახალი პროფესიული სწავლების პროგრამების შექმნა, მწვანე სექტორებში კვალიფიციური სამუშაო ძალის ხელშეწყობა.
• ენერგეტიკული წარმოების დეცენტრალიზაციის ხელშეწყობა, ადგილობრივი თემების გაძლიერება, რათა მართონ და ისარგებლონ მათი ენერგორესურსებით.
• მომხმარებელთა ინტერესის გაზრდა განახლებადი ენერგიის წყაროების მიმართ, რაც პოტენციურად გამოიწვევს მწვანე ინვესტიციების და პროდუქტების ზრდას.
• დებატების გაჩაღება მიწათსარგებლობისა და გარემოზე ზემოქმედების შესახებ, გავლენას მოახდენს სამომავლო რეგულაციებისა და საზოგადოების აზრზე მასშტაბურ ენერგეტიკულ პროექტებზე.
• გარემოსდაცვითი აქტივისტების პოტენციური პროტესტი ძველი მაღაროების გადაკეთების წინააღმდეგ, რაც გამოწვეულია წყლის დაბინძურებითა და ბუნებრივი შენარჩუნებით.

კითხვები გასათვალისწინებელია

• როგორ ფიქრობთ, რა სხვა მიტოვებული ინფრასტრუქტურის ფორმები შეიძლება გადაიზარდოს სატუმბი ჰიდროსაცავის პროექტებში? 
• მომავალი მაღაროები (ყველა სახის, მათ შორის ოქრო, კობალტი, ლითიუმი და ა.შ.) იქნება დაპროექტებული მომავალი ხელახალი დანიშნულებით?