Prečerpávacie vodné nádrže: Revolučné vodné elektrárne

• Autor:
• meno autora

  Predvídavosť Quantumrun
• Júla 11, 2022

Súhrn prehľadu

Transformácia starých uhoľných baní na priemyselné batérie pomocou prečerpávacích vodných nádrží (PHS) je v Číne stúpajúcim trendom, ktorý ponúka jedinečné riešenie skladovania energie a výroby elektriny. Táto metóda, hoci sľubuje zlepšenie stability siete a podporu obnoviteľných zdrojov energie, čelí výzvam, ako je kyslá voda, ktorá môže poškodiť infraštruktúru. Opätovné využitie uzavretých baní na skladovanie energie pomáha nielen pri znižovaní závislosti od fosílnych palív a emisií uhlíka, ale tiež revitalizuje miestne ekonomiky vytváraním pracovných miest a podporovaním trvalo udržateľných energetických postupov.

Kontext prečerpávacích vodných nádrží

Vedci z čínskej univerzity Chongqing a čínska investičná spoločnosť Shaanxi Investment Group experimentujú s využitím neobsadených uhoľných baní (časť bane, kde sa úplne alebo prevažne ťažili nerasty), aby fungovali ako batérie priemyselnej veľkosti. Tieto bane môžu slúžiť ako horné a podpovrchové skladovacie nádrže pre schémy prečerpávacích vodných nádrží a môžu byť napojené na rozsiahle solárne a veterné projekty.

Prečerpávacia vodná nádrž (PHS) projektuje prepravu vody medzi dvoma nádržami v rôznych nadmorských výškach na uskladnenie a výrobu elektriny. Prebytočná elektrina sa využíva na čerpanie vody do hornej nádrže v období nízkej spotreby elektriny, ako napríklad v noci alebo cez víkendy. Pri vysokej potrebe energie sa uložená voda uvoľňuje cez turbíny ako tradičná vodná elektráreň, ktorá tečie z hornej nádrže do dolného bazéna a vyrába elektrinu. Turbína môže byť tiež použitá ako čerpadlo na pohyb vody smerom nahor.
 
Podľa vyšetrovania univerzity a investičnej korporácie sa uvažuje o 3,868 82.8 zatvorených uhoľných baniach v Číne, ktoré by mohli byť prerobené na systémy prečerpávania vody. Simulácia využívajúca tento model odhalila, že prečerpávacia vodná elektráreň postavená vo vyčerpanej uhoľnej bani by mohla dosiahnuť ročnú účinnosť systému 2.82 percenta. V dôsledku toho by sa dalo vyrobiť XNUMX kilowattu regulovanej energie na meter kubický. Hlavnou výzvou sú nízke hodnoty pH v týchto baniach, pričom kyslá voda potenciálne eroduje zložky rastlín a uvoľňuje kovové ióny alebo ťažké kovy, ktoré môžu spôsobiť poškodenie podzemných štruktúr a znečistiť blízke vodné útvary.

Rušivý vplyv

Prevádzkovatelia elektrickej energie čoraz viac hľadajú PHS ako životaschopné riešenie na vyrovnávanie elektrických sietí. Táto technológia sa stáva obzvlášť cennou, keď obnoviteľné zdroje, ako je veterná a solárna energia, nestačia na uspokojenie dopytu. Uložením prebytočnej energie vo forme vody vo vyššej nadmorskej výške umožňuje PHS rýchlu výrobu elektriny v prípade potreby, čím pôsobí ako nárazník proti nedostatku energie. Táto schopnosť umožňuje dôslednejšie a spoľahlivejšie využívanie obnoviteľných zdrojov energie, čím sa stáva slnečná a veterná energia vhodnejšími ako primárne zdroje elektriny.

Investície do PHS môžu byť aj ekonomicky výhodné, najmä v oblastiach s existujúcimi prírodnými nádržami alebo nevyužívanými baňami. Využitie týchto existujúcich štruktúr môže byť nákladovo efektívnejšie ako rozsiahle obstarávanie priemyselných sieťových batérií. Tento prístup nielen pomáha pri skladovaní energie, ale prispieva aj k trvalej udržateľnosti životného prostredia tým, že sa staré priemyselné areály, ako sú uhoľné bane, využívajú na účely zelenej energie. Výsledkom je, že vlády a energetické spoločnosti môžu rozšíriť svoju elektrickú infraštruktúru s nižšími finančnými a environmentálnymi nákladmi a zároveň podporiť miestnu výrobu energie a znížiť emisie uhlíka.

Okrem toho regióny, ktoré zaznamenali hospodársky pokles v dôsledku zatvorenia uhoľných baní, môžu nájsť nové príležitosti v sektore osobných služieb a služieb pre domácnosť. Existujúce znalosti a odbornosť miestnej pracovnej sily, ktorá je oboznámená s usporiadaním a štruktúrou bane, sa pri tomto prechode stávajú neoceniteľnými. Tento posun nielenže vytvára zamestnanosť, ale podporuje aj rozvoj zručností v technológiách zelenej energie, čím prispieva k širšej ekonomickej revitalizácii. 

Dôsledky projektov prečerpávacích vodných elektrární

Širšie dôsledky premeny uzavretých baní a prírodných nádrží na prečerpávacie vodné nádrže môžu zahŕňať:

• Zníženie nákladov na infraštruktúru obnoviteľnej energie v konkrétnych regiónoch, čo umožní väčšiemu počtu komunít prístup k dostupnej zelenej energii.
• Transformácia nevyužívaných ťažobných lokalít na ekonomické aktíva, vytváranie pracovných miest a znižovanie emisií uhlíka v miestnych oblastiach.
• Zvýšenie spoľahlivosti elektrických sietí, ktoré sa spoliehajú na obnoviteľnú energiu, minimalizovanie výpadkov a prerušenia dodávky elektrickej energie.
• Podpora posunu v energetickej politike smerom k udržateľnejším praktikám, ovplyvňovanie zamerania vlád na obnoviteľné zdroje energie.
• Uľahčenie zníženia závislosti od fosílnych palív, čo povedie k zníženiu emisií skleníkových plynov a zlepšeniu kvality ovzdušia.
• Vytváranie nových programov odborného vzdelávania zameraných na technológie obnoviteľnej energie, podpora kvalifikovanej pracovnej sily v zelených sektoroch.
• Podpora decentralizácie výroby energie, posilnenie postavenia miestnych komunít, aby spravovali svoje energetické zdroje a využívali ich.
• Zvyšujúci sa záujem spotrebiteľov o obnoviteľné zdroje energie, čo môže viesť k nárastu zelených investícií a produktov.
• Rozprúdenie diskusií o využívaní pôdy a vplyve na životné prostredie, ovplyvňovaní budúcich nariadení a verejnej mienky o veľkých energetických projektoch.
• Potenciálne protesty ekologických aktivistov proti premene starých baní, vedené obavami z kontaminácie vody a ochrany prírody.

Otázky na zváženie

• Aké ďalšie opustené formy infraštruktúry sa podľa vás dajú premeniť na projekty prečerpávacích vodných elektrární? 
• Budú budúce bane (všetkých druhov vrátane zlata, kobaltu, lítia atď.) navrhnuté s ohľadom na budúce opätovné využitie?