Сорғы гидроқойма: революциялық гидроэлектрстанциялар

• автор:
• Автордың аты-жөні

  Кванттық болжау
• Шілде 11, 2022

Түсінікті қорытынды

Ескі көмір шахталарын сорғылы су қоймасын (PHS) пайдаланып өнеркәсіптік масштабтағы аккумуляторларға айналдыру энергияны сақтау және электр энергиясын өндіру үшін бірегей шешім ұсынатын Қытайда өсіп келе жатқан үрдіс болып табылады. Бұл әдіс желі тұрақтылығын арттыруға және жаңартылатын энергия көздерін қолдауға перспективалы болғанымен, инфрақұрылымды зақымдауы мүмкін қышқыл су сияқты қиындықтарға тап болады. Жабық шахталарды энергияны сақтау үшін қайта пайдалану қазба отынына тәуелділікті және көміртегі шығарындыларын азайтуға көмектесіп қана қоймайды, сонымен қатар жұмыс орындарын құру және тұрақты энергия тәжірибесін ынталандыру арқылы жергілікті экономиканы жандандырады.

Сорылатын гидросақтау контексті

Қытайдың Чунцин университетінің ғалымдары және қытайлық Shaanxi Investment Group инвестициялық фирмасы өнеркәсіптік өлшемді аккумуляторлар ретінде әрекет ету үшін бос көмір шахтасының бұрқақтарын (минералды заттар толығымен немесе басым бөлігі өндірілген шахтаның бөлігі) пайдалануды тәжірибе жүзінде жүргізуде. Бұл шахталар сорылатын су қоймалары үшін жоғарғы және жер асты қоймалары ретінде қызмет ете алады және ауқымды күн және жел жобаларына қосылуы мүмкін.

Сорғы су қоймасы (PHS) жобалары электр энергиясын сақтау және жасау үшін әртүрлі биіктіктегі екі су қоймасы арасындағы суды тасымалдайды. Артық электр энергиясы түнде немесе демалыс күндері сияқты электр қуатын аз тұтыну кезеңдерінде суды жоғарғы су қоймасына айдау үшін пайдаланылады. Энергияға сұраныс жоғары болған кезде жинақталған су дәстүрлі гидростанция сияқты турбиналар арқылы жоғары су қоймасынан төмен қарай ағып, төменгі бассейнге ағып, электр энергиясын шығарады. Турбинаны суды жоғары жылжыту үшін сорғы ретінде де пайдалануға болады.
 
Университет пен инвестициялық корпорацияның тергеуіне сәйкес, Қытайдағы 3,868 82.8 жабық көмір шахталары сорғылы су қоймалары схемасы ретінде қайта тағайындалуы үшін қарастырылуда. Осы үлгіні пайдаланатын модельдеу сарқылған көмір шахтасында салынған сорғы-ГЭС жылдық жүйе тиімділігін 2.82% құра алатынын көрсетті. Нәтижесінде бір текше метрден XNUMX киловатт реттелетін энергия өндіруге болатын еді. Негізгі қиындық - бұл шахталардағы рН деңгейінің төмендігі, қышқылды су өсімдік компоненттерін эрозияға ұшыратуы мүмкін және жер асты құрылыстарына зақым келтіруі және жақын маңдағы су объектілерін ластауы мүмкін металл иондарын немесе ауыр металдарды шығарады.

Деструктивті әсер

Электр операторлары PHS-ті электр желілерін теңдестіру үшін өміршең шешім ретінде көбірек іздейді. Бұл технология жел және күн энергиясы сияқты жаңартылатын көздер сұранысты қанағаттандыру үшін жеткіліксіз болған кезде ерекше құнды болады. Артық энергияны су түрінде жоғары биіктікте сақтай отырып, PHS энергия тапшылығына қарсы буфер қызметін атқара отырып, қажет болған кезде жылдам электр энергиясын өндіруге мүмкіндік береді. Бұл мүмкіндік жаңартылатын энергия көздерін неғұрлым дәйекті және сенімді пайдалануға мүмкіндік береді, күн мен жел энергиясын негізгі электр энергиясының көздері ретінде неғұрлым қолайлы етеді.

PHS-ке инвестициялар экономикалық тұрғыдан тиімді болуы мүмкін, әсіресе табиғи су қоймалары немесе пайдаланылмаған шахталары бар аймақтарда. Осы қолданыстағы құрылымдарды пайдалану өнеркәсіптік желілік аккумуляторларды ауқымды сатып алудан гөрі үнемді болуы мүмкін. Бұл тәсіл тек энергияны сақтауға көмектесіп қана қоймайды, сонымен қатар көмір шахталары сияқты ескі өнеркәсіп орындарын жасыл энергия мақсаттары үшін қайта пайдалану арқылы экологиялық тұрақтылыққа ықпал етеді. Нәтижесінде үкіметтер мен энергетикалық компаниялар өздерінің электр инфрақұрылымын қаржылық және экологиялық шығындарды азайта отырып кеңейте алады, сонымен бірге жергілікті энергия өндірісін арттырып, көміртегі шығарындыларын азайтады.

Сонымен қатар, көмір шахталарының жабылуына байланысты экономикалық құлдырауды бастан кешірген аймақтар PHS секторында жаңа мүмкіндіктер таба алады. Шахтаның құрылымы мен құрылымын жақсы білетін жергілікті жұмыс күшінің бар білімі мен тәжірибесі осы ауысуда баға жетпес құндылыққа айналады. Бұл ауысым жұмыспен қамтуды қамтамасыз етіп қана қоймайды, сонымен қатар экономиканың кеңірек жандануына ықпал ете отырып, жасыл энергетикалық технологиялар бойынша біліктілікті арттыруға қолдау көрсетеді. 

Сорғылық гидроқойма жобаларының салдары

Жабық шахталар мен табиғи резервуарларды айдалатын гидроқоймаға қайта пайдаланудың кеңірек салдары мыналарды қамтуы мүмкін:

• Белгілі бір аймақтарда жаңартылатын энергия инфрақұрылымының шығындарын төмендету, көп қауымдастықтың қолжетімді жасыл қуатқа қол жеткізуіне мүмкіндік беру.
• Пайдаланылмаған тау-кен орындарын экономикалық активтерге айналдыру, жұмыс орындарын құру және жергілікті жерлерде көміртегі шығарындыларын азайту.
• Жаңартылатын энергияға негізделген электр желілерінің сенімділігін арттыру, электр қуатының үзілуі мен үзілістерін азайту.
• Жаңғыртылатын энергия көздеріне үкіметтің назар аударуына әсер етіп, энергетикалық саясаттың тұрақтырақ тәжірибеге ауысуын ынталандыру.
• Парниктік газдар шығарындыларының азаюына және ауа сапасының жақсаруына әкелетін қазбалы отынға тәуелділіктің төмендеуіне ықпал ету.
• Жаңартылатын энергия технологияларына бағытталған кәсіптік оқытудың жаңа бағдарламаларын құру, жасыл секторларда білікті жұмыс күшін арттыру.
• Энергия өндірісін орталықсыздандыруға жәрдемдесу, жергілікті қауымдастықтардың энергетикалық ресурстарды басқару және одан пайда алу мүмкіндігін беру.
• Жаңартылатын энергия көздеріне тұтынушылардың қызығушылығын арттыру, бұл жасыл инвестициялар мен өнімдердің өсуіне әкелуі мүмкін.
• Жерді пайдалану және қоршаған ортаға тигізетін әсер туралы пікірталас тудыруы, келешек ережелер мен ауқымды энергетикалық жобалар бойынша қоғамдық пікірге әсер ету.
• Экологиялық белсенділердің судың ластануы мен табиғи сақталуына қатысты алаңдаушылықтан туындаған ескі шахталарды конверсиялауға қарсы ықтимал наразылықтары.

Қарастырылатын сұрақтар

• Инфрақұрылымның басқа қандай қалдырылған нысандарын сорғылы су қоймалары жобаларына қайта пайдалануға болады деп ойлайсыз? 
• Болашақ кеніштер (барлық түрдегі, соның ішінде алтын, кобальт, литий және т.б.) болашақта қайта пайдалануды ескере отырып жобаланады ма?