Avots: drax.com
Kas ir sūknēšanas hidroakumulators
Sūknēšanas hidroakumulators (PSH) ir liela mēroga enerģijas uzkrāšanas metode, ko var pārvērst hidroelektrostacijā. Ilgstošas uzglabāšanas tehnoloģija ir izmantota vairāk nekā pusgadsimtu, lai līdzsvarotu pieprasījumu pēc Lielbritānijas elektrotīkla, un tā veido vairāk nekā 99 procentus no lielapjoma enerģijas uzglabāšanas jaudas visā pasaulē.
Kā tas darbojas
Princips ir vienkāršs. Sūkņu krātuvēs stāvā nogāzē ir divas ūdenskrātuves dažādos augstumos. Ja tīklā ir pārmērīga jauda un pieprasījums pēc elektroenerģijas ir zems, jaudu izmanto, lai sūknētu ūdeni no apakšējās uz augšējo rezervuāru, izmantojot reversīvās turbīnas. Ja pieprasījums ir liels, ūdens tiek novadīts lejup apakšējā rezervuārā, virzot turbīnas otrā virzienā, lai ražotu elektroenerģiju.
Sūknēšanas hidrostacijas var sniegt arī papildu pakalpojumus, lai palīdzētu līdzsvarot energosistēmu, piemēram, inerci no rotējošām turbīnām, kas nodrošina sistēmas darbību pareizajā frekvencē un samazina strāvas padeves pārtraukumu risku.
Kāpēc sūkņu uzglabāšanas hidroakumulators ir svarīgs enerģijas pārejai?
Valdības visā pasaulē pāriet no fosilā kurināmā uz atjaunojamiem enerģijas avotiem, lai sasniegtu savus klimata mērķus. Taču ļoti svarīgas enerģētikas tehnoloģijas, piemēram, vēja un saules enerģija, rada izaicinājumus elektrotīkla operatoriem.
Ņemot vērā laika apstākļus, šo atjaunojamo energoresursu piegāde ir neregulāra. Piemēram, vēja parki veidoja gandrīz ceturto daļu no Apvienotās Karalistes kopējās elektroenerģijas ražošanas 2020. gadā, bet dažās dienās mazāk nekā 10 procentus no valsts elektroenerģijas vajadzībām apmierināja vējš. Mainīgi laikapstākļi un ekstrēmi laikapstākļi ar ilgstošu vāju vēju vai samazinātu dienasgaismu vēl vairāk apdraud tīkla stabilitāti.
Kad atjaunojamo energoresursu izlaide samazinās, tīklu operatori lielākoties vēršas pie gāzes spēkstacijām, lai novērstu trūkumus. Taču, paļaujoties uz fosilo kurināmo, piemēram, dabasgāzi, ilgtermiņā, lai līdzsvarotu tīklu, tiks apdraudēti centieni līdz 2050. gadam sasniegt nulles neto emisijas.
Sūknējamās hidroakumulācijas iekārtas darbojas kā plašas “ūdens baterijas”. Tie ir elastīgs veids, kā rentabli un apjomīgi uzglabāt lieko enerģiju, ko rada atjaunojamie energoresursi.
Kā var palielināt sūknēšanas hidroakumulācijas jaudu
Tā kā veco termoelektrostaciju ekspluatācija tiek pārtraukta un atjaunojamie energoresursi nodrošina arvien lielāku daļu elektroenerģijas apgādē, uzglabāšanas jaudai būs jāpalielina, lai sasniegtu klimata mērķus. Nākamo divu līdz trīs gadu desmitu laikā Lielbritānijas enerģijas uzglabāšanas jaudai vien būs jāpalielina desmitkārtīgi — no 3 gigavatiem (GW) līdz aptuveni 30 GW.
Sūknējamām hidroelektrostacijām ir vajadzīgas ļoti specifiskas vietas ar ievērojamām ūdenstilpēm starp dažādiem augstumiem. Apvienotajā Karalistē ir simtiem, ja ne tūkstošiem potenciālu vietu, tostarp neizmantotas raktuves, karjeri un pazemes dobumi, taču pilnīgi jaunu iekārtu izveides izmaksas ir milzīgas. Izmaksu izdevīgāks veids, kā palielināt uzglabāšanas jaudu, ir paplašināt esošās rūpnīcas, piemēram, Cruachan spēkstaciju Skotijā.
