Siurblinė hidroakumuliacinė saugykla: revoliucinės hidroelektrinės

• Autorius:
• autoriaus vardas

  Quantumrun Foresight
• Liepa 11, 2022

Įžvalgos santrauka

Senų anglių kasyklų pavertimas pramoninio masto akumuliatoriais, naudojant hidroakumuliacines hidroakumuliacijas (PHS), yra didėjanti tendencija Kinijoje, siūlanti unikalų energijos kaupimo ir elektros gamybos sprendimą. Šis metodas, nors ir žada padidinti tinklo stabilumą ir remti atsinaujinančius energijos šaltinius, susiduria su tokiais iššūkiais kaip rūgštus vanduo, kuris gali pakenkti infrastruktūrai. Uždarytų kasyklų panaudojimas energijos kaupimui ne tik padeda sumažinti priklausomybę nuo iškastinio kuro ir anglies dvideginio išmetimą, bet ir atgaivina vietos ekonomiką kuriant darbo vietas ir skatinant tvarią energetikos praktiką.

Siurbiamas hidroakumuliacinis kontekstas

Kinijos Čongčingo universiteto mokslininkai ir Kinijos investicinė bendrovė „Shaanxi Investment Group“ eksperimentuoja su neužimtomis anglies kasyklomis (kasyklos dalis, kurioje buvo visiškai arba daugiausia išgaunamos mineralai), kad jos veiktų kaip pramoninio dydžio baterijos. Šios kasyklos gali būti naudojamos kaip viršutinės ir požeminės talpyklos hidroakumuliacinėms sistemoms ir būti prijungtos prie didelio masto saulės ir vėjo energijos projektų.

Siurblinė hidroakumuliacinė saugykla (PHS) projektuoja vandens transportavimą tarp dviejų rezervuarų skirtinguose aukščiuose, kad būtų galima kaupti ir gaminti elektrą. Perteklinė elektros energija naudojama vandeniui pumpuoti į viršutinį rezervuarą mažo elektros energijos vartojimo laikotarpiais, pavyzdžiui, naktį ar savaitgaliais. Esant dideliam energijos poreikiui, sukauptas vanduo išleidžiamas per turbinas kaip tradicinė hidroelektrinė, tekanti žemyn iš aukštesniojo rezervuaro į apatinį baseiną, gamindama elektrą. Turbina taip pat gali būti naudojama kaip siurblys vandeniui pakelti aukštyn.
 
Universiteto ir investicinės korporacijos tyrimo duomenimis, 3,868 uždarytas anglies kasyklas Kinijoje svarstoma pakeisti kaip hidroakumuliacines sistemas. Modeliavimas naudojant šį modelį atskleidė, kad išeikvotoje anglies kasykloje pastatyta hidroelektrinė gali pasiekti 82.8 proc. metinį sistemos efektyvumą. Dėl to viename kubiniame metre būtų galima pagaminti 2.82 kilovato reguliuojamos energijos. Pagrindinis iššūkis yra žemas pH lygis šiose kasyklose, kai rūgštus vanduo gali ardyti augalų komponentus ir išmesti metalų jonus arba sunkiuosius metalus, kurie gali pakenkti požeminėms konstrukcijoms ir užteršti netoliese esančius vandens telkinius.

Trikdantis poveikis

Elektros operatoriai vis dažniau ieško PHS kaip perspektyvaus elektros tinklų balansavimo sprendimo. Ši technologija tampa ypač vertinga, kai atsinaujinančių šaltinių, tokių kaip vėjo ir saulės energija, nepakanka paklausai patenkinti. Saugodamas energijos perteklių vandens pavidalu aukštesniame aukštyje, PHS leidžia greitai gaminti elektrą, kai reikia, ir veikia kaip buferis nuo energijos trūkumo. Ši galimybė leidžia nuosekliau ir patikimiau naudoti atsinaujinančius energijos šaltinius, todėl saulės ir vėjo energija tampa labiau tinkama naudoti kaip pirminius elektros energijos šaltinius.

Investicijos į PHS taip pat gali būti ekonomiškai naudingos, ypač vietovėse, kuriose yra natūralių rezervuarų arba nebenaudojamų kasyklų. Šių esamų struktūrų naudojimas gali būti ekonomiškesnis nei didelio masto pramoninių tinklo baterijų pirkimas. Šis metodas ne tik padeda kaupti energiją, bet ir prisideda prie aplinkos tvarumo, nes senas pramonines vietas, pavyzdžiui, anglies kasyklas, panaudojant ekologiškai energijai. Dėl to vyriausybės ir energetikos įmonės gali išplėsti savo elektros infrastruktūrą su mažesnėmis finansinėmis ir aplinkosaugos išlaidomis, taip pat didindamos vietos energijos gamybą ir mažindamos anglies dvideginio išmetimą.

Be to, regionai, patyrę ekonomikos nuosmukį dėl anglies kasyklų uždarymo, gali rasti naujų galimybių PHS sektoriuje. Vietos darbo jėgos, susipažinusios su kasyklos išdėstymu ir struktūra, žinios ir patirtis tampa neįkainojama šiame perėjime. Šis pokytis ne tik sukuria darbo vietas, bet ir skatina įgūdžių tobulinimą žaliosios energijos technologijų srityje, prisidedant prie platesnio ekonomikos atgaivinimo. 

Siurblinių hidroakumuliacinių saugyklų projektų pasekmės

Uždarytų kasyklų ir natūralių rezervuarų perkėlimas į hidroakumuliacines talpyklas gali turėti platesnę reikšmę:

• Sumažinti atsinaujinančios energijos infrastruktūros sąnaudas tam tikruose regionuose, kad daugiau bendruomenių galėtų gauti prieinamą žaliąją energiją.
• Nenaudojamų kasybos vietų pavertimas ekonominiu turtu, darbo vietų kūrimas ir anglies dvideginio išmetimo mažinimas vietinėse vietovėse.
• Didinti elektros tinklų, pagrįstų atsinaujinančia energija, patikimumą, sumažinti elektros energijos tiekimo nutraukimus ir trikdžius.
• Skatinti energetikos politikos perėjimą prie tvaresnės praktikos, įtakojanti vyriausybės dėmesį atsinaujinantiems energijos šaltiniams.
• Sumažinti priklausomybę nuo iškastinio kuro, dėl ko sumažėja šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimas ir pagerėja oro kokybė.
• Kurti naujas profesinio mokymo programas, orientuotas į atsinaujinančios energijos technologijas, ugdyti kvalifikuotą darbo jėgą žaliuosiuose sektoriuose.
• Skatinti energijos gamybos decentralizavimą, įgalinant vietos bendruomenes valdyti savo energijos išteklius ir gauti naudos iš jų.
• Didėjantis vartotojų susidomėjimas atsinaujinančiais energijos šaltiniais, dėl kurio gali padidėti ekologiškos investicijos ir produktai.
• Sukelia diskusijas dėl žemės naudojimo ir poveikio aplinkai, įtakoja būsimus reglamentus ir visuomenės nuomonę apie didelio masto energetikos projektus.
• Galimi aplinkosaugos aktyvistų protestai prieš senų kasyklų pertvarkymą, skatinami susirūpinimo dėl vandens užterštumo ir gamtos išsaugojimo.

Klausimai, kuriuos reikia apsvarstyti

• Kokios kitos apleistos infrastruktūros formos, jūsų manymu, gali būti panaudotos hidroakumuliaciniams projektams? 
• Ar būsimos kasyklos (visų rūšių, įskaitant auksą, kobaltą, litį ir kt.) bus suprojektuotos atsižvelgiant į jų panaudojimą ateityje?