Pompalanan hidro depolama: Hidroelektrik santrallerinde devrim yaratan

• Yazar:
• Yazar adı

  Kuantumrun Öngörüsü
• Temmuz 11, 2022

Analiz özeti

Eski kömür madenlerini pompalı hidroelektrik depolama (PHS) kullanarak endüstriyel ölçekli pillere dönüştürmek, enerji depolama ve elektrik üretimi için benzersiz bir çözüm sunan Çin'de yükselen bir trend. Bu yöntem, şebeke istikrarını artırma ve yenilenebilir enerji kaynaklarını destekleme konusunda umut verici olsa da, altyapıya zarar verebilecek asitli su gibi zorluklarla karşı karşıyadır. Kapalı madenlerin enerji depolama amacıyla yeniden kullanılması, yalnızca fosil yakıt bağımlılığının ve karbon emisyonlarının azaltılmasına yardımcı olmakla kalmıyor, aynı zamanda istihdam yaratarak ve sürdürülebilir enerji uygulamalarını teşvik ederek yerel ekonomileri canlandırıyor.

Pompalanan hidro depolama bağlamı

Çin'in Chongqing Üniversitesi'ndeki bilim adamları ve Çinli yatırım şirketi Shaanxi Investment Group, endüstriyel boyutlu piller olarak işlev görmek için kullanılmayan kömür madeni yığınlarını (madenlerin tamamen veya ağırlıklı olarak çıkarıldığı bir madenin parçası) kullanmayı deniyorlar. Bu madenler, pompalı hidro depolama şemaları için üst ve yer altı depolama tankları olarak hizmet verebilir ve büyük ölçekli güneş ve rüzgar projelerine bağlanabilir.

Pompajlı hidroelektrik depolama (PHS) projeleri, elektrik depolamak ve üretmek için suyu farklı rakımlardaki iki rezervuar arasında taşıyor. Gece veya hafta sonları gibi elektrik tüketiminin düşük olduğu dönemlerde, fazla elektrik, suyu üst rezervuara pompalamak için kullanılıyor. Yüksek enerji talebi olduğunda, depolanan su, geleneksel bir hidroelektrik santrali gibi türbinler aracılığıyla serbest bırakılıyor, yüksek rezervuardan aşağı doğru akarak elektrik üretiliyor. Türbin aynı zamanda suyu yukarı doğru hareket ettirmek için bir pompa olarak da kullanılabilir.
 
Üniversite ve yatırım şirketinin araştırmasına göre, Çin'deki 3,868 kapalı kömür madeni, pompalı hidroelektrik depolama planları olarak yeniden değerlendiriliyor. Bu modeli kullanan bir simülasyon, tükenmiş bir kömür madeninde inşa edilen pompajlı hidroelektrik santralinin yıllık yüzde 82.8 sistem verimliliğine ulaşabileceğini ortaya çıkardı. Sonuç olarak metreküp başına 2.82 kilovat regüle edilmiş enerji üretilebildi. Başlıca zorluk, bu madenlerdeki düşük pH seviyeleridir; asidik su potansiyel olarak bitki bileşenlerini aşındırır ve yeraltı yapılarına zarar verebilecek ve yakındaki su kütlelerini kirletebilecek metal iyonları veya ağır metaller yayar.

Yıkıcı Etki

Elektrik operatörleri, elektrik şebekelerini dengelemek için giderek daha fazla PHS'yi geçerli bir çözüm olarak görüyor. Bu teknoloji özellikle rüzgar ve güneş enerjisi gibi yenilenebilir kaynakların talebi karşılamada yetersiz kaldığı durumlarda değerli hale geliyor. Fazla enerjiyi su şeklinde daha yüksek bir yerde depolayan PHS, ihtiyaç duyulduğunda hızlı elektrik üretimine olanak tanıyor ve enerji kıtlığına karşı tampon görevi görüyor. Bu yetenek, yenilenebilir enerji kaynaklarının daha tutarlı ve güvenilir bir şekilde kullanılmasını sağlayarak, güneş ve rüzgar enerjisini birincil elektrik kaynakları olarak daha uygulanabilir hale getiriyor.

PHS'ye yapılan yatırımlar, özellikle mevcut doğal rezervuarların veya kullanılmayan madenlerin bulunduğu bölgelerde ekonomik açıdan da avantajlı olabilir. Bu mevcut yapıların kullanılması, endüstriyel şebeke pillerinin büyük ölçekli tedarikinden daha uygun maliyetli olabilir. Bu yaklaşım yalnızca enerji depolamaya yardımcı olmakla kalmıyor, aynı zamanda kömür madenleri gibi eski sanayi alanlarını yeşil enerji amacıyla yeniden değerlendirerek çevresel sürdürülebilirliğe de katkıda bulunuyor. Sonuç olarak, hükümetler ve enerji şirketleri elektrik altyapılarını daha düşük finansal ve çevresel maliyetlerle genişletebilir, aynı zamanda yerel enerji üretimini artırabilir ve karbon emisyonlarını azaltabilir.

Ayrıca kömür madenlerinin kapanması nedeniyle ekonomik açıdan gerileme yaşayan bölgeler PHS sektöründe yeni fırsatlar bulabilir. Madenin düzenine ve yapısına aşina olan yerel işgücünün mevcut bilgi ve uzmanlığı, bu geçişte çok değerli hale geliyor. Bu değişim sadece istihdam yaratmakla kalmıyor, aynı zamanda yeşil enerji teknolojilerinde beceri gelişimini de destekleyerek daha geniş bir ekonomik canlanmaya katkıda bulunuyor. 

Pompalı hidro depolama projelerinin etkileri

Kapalı madenlerin ve doğal rezervuarların pompalı hidroelektrik depolamaya dönüştürülmesinin daha geniş sonuçları şunları içerebilir:

• Belirli bölgelerde yenilenebilir enerji altyapı maliyetlerinin düşürülmesi, daha fazla topluluğun uygun fiyatlı yeşil enerjiye erişmesinin sağlanması.
• Kullanılmayan maden sahalarını ekonomik varlıklara dönüştürmek, istihdam yaratmak ve yerel alanlarda karbon emisyonlarını azaltmak.
• Yenilenebilir enerjiye dayalı elektrik şebekelerinin güvenilirliğinin artırılması, elektrik kesintilerinin ve aksaklıkların en aza indirilmesi.
• Enerji politikalarında daha sürdürülebilir uygulamalara doğru bir değişimi teşvik etmek, hükümetin yenilenebilir enerji kaynaklarına odaklanmasını etkilemek.
• Fosil yakıtlara bağımlılığın azaltılmasını kolaylaştırmak, sera gazı emisyonlarında azalmaya ve hava kalitesinin iyileşmesine yol açmak.
• Yenilenebilir enerji teknolojilerine odaklanan yeni mesleki eğitim programlarının oluşturulması ve yeşil sektörlerde vasıflı işgücünün desteklenmesi.
• Enerji üretiminin merkezileşmesini teşvik etmek, yerel toplulukların enerji kaynaklarını yönetmelerini ve bunlardan faydalanmalarını sağlamak.
• Tüketicilerin yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgisinin artması, potansiyel olarak yeşil yatırımların ve ürünlerin artmasına yol açacaktır.
• Arazi kullanımı ve çevresel etki konusundaki tartışmaların alevlenmesi, büyük ölçekli enerji projelerine ilişkin gelecekteki düzenlemelerin ve kamuoyunun etkilenmesi.
• Çevre aktivistlerinin, su kirliliği ve doğal koruma endişeleri nedeniyle eski madenlerin dönüştürülmesine karşı olası protestoları.

Dikkate alınması gereken sorular

• Başka hangi terk edilmiş altyapı biçimlerinin, pompalı hidro depolama projelerine dönüştürülebileceğine inanıyorsunuz? 
• Gelecekteki madenler (altın, kobalt, lityum vb. dahil olmak üzere her türden) gelecekteki yeniden kullanım amaçları göz önünde bulundurularak tasarlanacak mı?