Penyimpanan hidro yang dipam: Merevolusikan loji kuasa Hidro

• Pengarang
• Nama pengarang

  Quantumrun Foresight
• Julai 11, 2022

Ringkasan cerapan

Mengubah lombong arang batu lama kepada bateri berskala industri menggunakan storan hidro pam (PHS) ialah trend yang semakin meningkat di China, menawarkan penyelesaian unik untuk penyimpanan tenaga dan penjanaan elektrik. Kaedah ini, sambil menjanjikan untuk meningkatkan kestabilan grid dan menyokong sumber tenaga boleh diperbaharui, menghadapi cabaran seperti air berasid yang boleh merosakkan infrastruktur. Penggunaan semula lombong tertutup untuk simpanan tenaga bukan sahaja membantu dalam mengurangkan pergantungan bahan api fosil dan pelepasan karbon tetapi juga menggiatkan semula ekonomi tempatan dengan mewujudkan pekerjaan dan menggalakkan amalan tenaga mampan.

Konteks penyimpanan hidro yang dipam

Para saintis di Universiti Chongqing China dan firma pelaburan China Shaanxi Investment Group sedang bereksperimen dengan menggunakan goaves lombong arang batu yang tidak berpenghuni (bahagian lombong di mana mineral telah diekstrak sepenuhnya atau sebahagian besarnya) untuk bertindak sebagai bateri bersaiz industri. Lombong ini boleh berfungsi sebagai tangki simpanan atas dan bawah permukaan untuk skim simpanan hidro pam dan disambungkan kepada projek solar dan angin berskala besar.

Projek simpanan hidro pam (PHS) mengangkut air antara dua takungan pada ketinggian yang berbeza untuk menyimpan dan mencipta tenaga elektrik. Lebihan tenaga elektrik digunakan untuk mengepam air ke takungan atas semasa tempoh penggunaan elektrik yang rendah, seperti pada waktu malam atau pada hujung minggu. Apabila terdapat permintaan tenaga yang tinggi, air yang disimpan dilepaskan melalui turbin seperti loji hidro tradisional, mengalir menuruni bukit dari takungan yang lebih tinggi ke kolam yang lebih rendah, menjana elektrik. Turbin juga boleh digunakan sebagai pam untuk menggerakkan air ke atas.
 
Menurut penyiasatan universiti dan syarikat pelaburan, 3,868 lombong arang batu tertutup di China sedang dipertimbangkan untuk digunakan semula sebagai skim simpanan hidro pam. Simulasi menggunakan model ini mendedahkan loji hidro pam yang dibina di dalam lombong arang batu yang habis boleh mencapai kecekapan sistem tahunan sebanyak 82.8 peratus. Hasilnya, 2.82 kilowatt tenaga terkawal bagi setiap meter padu boleh dihasilkan. Cabaran utama ialah tahap pH yang rendah di lombong ini, dengan air berasid berpotensi menghakis komponen tumbuhan dan memancarkan ion logam atau logam berat yang boleh menyebabkan kerosakan pada struktur bawah tanah dan mencemarkan badan air berdekatan.

Kesan Mengganggu

Pengendali elektrik semakin mencari PHS sebagai penyelesaian yang berdaya maju untuk mengimbangi grid elektrik. Teknologi ini menjadi sangat berharga apabila sumber boleh diperbaharui seperti angin dan tenaga solar tidak mencukupi untuk memenuhi permintaan. Dengan menyimpan lebihan tenaga dalam bentuk air pada ketinggian yang lebih tinggi, PHS membolehkan penjanaan elektrik yang cepat apabila diperlukan, bertindak sebagai penampan terhadap kekurangan tenaga. Keupayaan ini membolehkan penggunaan sumber tenaga boleh diperbaharui yang lebih konsisten dan boleh dipercayai, menjadikan kuasa solar dan angin lebih sesuai sebagai sumber elektrik utama.

Pelaburan dalam PHS juga boleh menguntungkan dari segi ekonomi, terutamanya di kawasan yang mempunyai takungan semula jadi atau lombong yang tidak digunakan. Menggunakan struktur sedia ada ini boleh menjadi lebih kos efektif daripada perolehan besar-besaran bateri grid industri. Pendekatan ini bukan sahaja membantu dalam penyimpanan tenaga tetapi juga menyumbang kepada kelestarian alam sekitar dengan menggunakan semula tapak industri lama, seperti lombong arang batu, untuk tujuan tenaga hijau. Akibatnya, kerajaan dan syarikat tenaga boleh mengembangkan infrastruktur elektrik mereka dengan kos kewangan dan alam sekitar yang lebih rendah, di samping meningkatkan pengeluaran tenaga tempatan dan mengurangkan pelepasan karbon.

Selain itu, wilayah yang mengalami kemerosotan ekonomi akibat penutupan lombong arang batu mungkin mencari peluang baharu dalam sektor PHS. Pengetahuan dan kepakaran sedia ada tenaga kerja tempatan, yang biasa dengan susun atur dan struktur lombong, menjadi tidak ternilai dalam peralihan ini. Anjakan ini bukan sahaja menjana pekerjaan tetapi juga menyokong pembangunan kemahiran dalam teknologi tenaga hijau, menyumbang kepada pemulihan ekonomi yang lebih luas. 

Implikasi projek penyimpanan hidro pam

Implikasi yang lebih luas daripada menggunakan semula lombong tertutup dan takungan semula jadi ke dalam simpanan hidro yang dipam mungkin termasuk:

• Menurunkan kos infrastruktur tenaga boleh diperbaharui di wilayah tertentu, membolehkan lebih banyak komuniti mengakses kuasa hijau mampu milik.
• Mengubah tapak perlombongan yang tidak digunakan kepada aset ekonomi, menjana pekerjaan dan mengurangkan pelepasan karbon di kawasan tempatan.
• Meningkatkan kebolehpercayaan grid elektrik yang bergantung pada tenaga boleh diperbaharui, meminimumkan gangguan bekalan elektrik dan gangguan.
• Menggalakkan peralihan dalam dasar tenaga ke arah amalan yang lebih mampan, mempengaruhi tumpuan kerajaan terhadap sumber tenaga boleh diperbaharui.
• Memudahkan pengurangan pergantungan kepada bahan api fosil, yang membawa kepada pengurangan pelepasan gas rumah hijau dan kualiti udara yang lebih baik.
• Mewujudkan program latihan vokasional baharu yang tertumpu pada teknologi tenaga boleh diperbaharui, memupuk tenaga kerja mahir dalam sektor hijau.
• Menggalakkan desentralisasi pengeluaran tenaga, memperkasakan komuniti tempatan untuk mengurus dan mendapat manfaat daripada sumber tenaga mereka.
• Meningkatkan minat pengguna terhadap sumber tenaga boleh diperbaharui, yang berpotensi membawa kepada peningkatan dalam pelaburan dan produk hijau.
• Menimbulkan perdebatan mengenai penggunaan tanah dan kesan alam sekitar, mempengaruhi peraturan masa depan dan pendapat umum mengenai projek tenaga berskala besar.
• Potensi bantahan oleh aktivis alam sekitar terhadap penukaran lombong lama, didorong oleh kebimbangan terhadap pencemaran air dan pemeliharaan semula jadi.

Soalan yang perlu dipertimbangkan

• Apakah bentuk infrastruktur terbengkalai lain yang anda percaya boleh digunakan semula ke dalam projek penyimpanan hidro yang dipam? 
• Adakah lombong masa depan (semua jenis, termasuk emas, kobalt, litium, dsb.) akan direka bentuk dengan tujuan semula masa hadapan?