januari 19, 2020
  • facebook
  • twitter
  • linkedin
  • Väntar på att kurserna hämtas..
  • New York
  • London
  • Moscow
  • Tokyo
  • Stockholm
  • Delhi
  • Hong Kong
  • Frankfurt

PUMPAT VATTEN: Den kostnadseffektiva metoden för energilagring

  • november 27, 2019
  • Redaktionen

Det finns en stor efterfrågan på energilagring idag. Solenergi kan bara samlas in på dagtid och därför måste en del av den energi som genereras på dagtid lagras för nattbruk. Det finns flera effektiva sätt att lagra energi idag, och olika lagringsmodeller har olika fördelar och nackdelar.

Batterier är de vanligaste idag, men litium har allvarliga nackdelar för miljön.

Vätgas är mycket rent och behöver bara vatten och energi för att tillverkas, men är dyrare per lagrad kilowatt än kinetisk lagring.

Kinetisk lagring är också ren och kan användas både med materialvikt eller med vatten. Användningen av materialvikt är fortfarande under utveckling, så pumpat vatten är idag den mest kostnadseffektiva energilagringen.

Förvaring av pumpat vatten är ganska enkel. Grundkonstruktionen består av en övre och en nedre damm. Från den övre dammen går vattnet genom en rörledning ansluten till en turbingenerator, precis som i alla vanliga vattenkraftverk. Skillnaden är att turbinen i en pumpad lagringsanläggning kan omvandlas till en pump på dagtid för att pumpa vatten tillbaka till den övre dammen – för nattbruk.

Det finns cirka 530 000 potentiellt genomförbara pumpar för lagring av vattenenergi över hela världen, med en total lagringspotential på cirka 22 miljoner GWh.

Dessa häpnadsväckande siffror kommer från en rapport som nyligen släppts av professor Andrew Blakers och andra forskare med Australian National University’s RE100 Group.

Pumpad hydro utgör redan 97% av ellagring över hela världen på grund av den låga kostnaden, säger ANU, och andelen vind- och solceller i elnätet ökar avsevärt. Detta betyder “ytterligare långdistans högspänningsöverföring, behovshantering och lokal lagring krävs för stabilitet.”

Den enorma lagringspotentialen på cirka 22 miljoner GWh “är ungefär hundra gånger större än vad som krävs för att stödja ett 100% globalt förnybart elsystem”, säger ANU. En ungefärlig guide till lagringskraven för 100% förnybar el, baserat på analys för Australien, är 1 GW effekt per miljon människor med 20 timmars lagring, vilket motsvarar 20 GWh per miljon människor.

De identifierade platserna ligger utanför nationalparker och är mestadels sluten (utan flodbaserad). Varje identifierad plats innefattar ett övre och nedre reservoarpar plus en hypotetisk tunnelväg mellan behållarna och inkluderar data såsom latitud, longitud, höjd, huvud, lutning, vattenvolym, vattenyta, bergvolym, damväggslängd, vatten / berg förhållande, energilagringspotential och ungefärlig relativ kostnad. Befintliga reservoarer, gamla gruvplatser etc kommer att inkluderas i en framtida analys.

De flesta av de angivna platserna är för ganska stora lagringsanläggningar, men det finns också mindre versioner av Pumped Water Storage (PWS):

Små PWS-system vid flod:

Små PWS är ganska vanliga vid stora floder, men är begränsade i kapacitet, för det första av det tillgängliga huvudet och mark tillgängligt för den övre reservoaren.

Off-river pumpad vattenlagring

Ett koncept, utvecklat av det australiensiska universitetet och baserat på småskaliga PWS är par reservoarer, vanligtvis 10 ha vardera, är åtskilda med en höjdskillnad mellan 300 och 700 m, i kuperad terräng eller ex-gruvor och borta från floder, och förenas av ett rör med en pump / turbin. Vatten cirkulerar mellan de övre och nedre behållarna i en sluten slinga för att lagra och generera kraft.

Mycket lite vatten krävs tydligen relativt konventionella kraftverk med fossila bränslen. Beräknade stationer kan vara i storlek från 50 till 500 W och med en lagringstid på 4 till 20 timmar. Problem med initial fyllning och kompensation för avdunstning och läckage. Ett sådant nätverk av småskaliga PWS påstås kunna tillhandahålla tillräcklig lagringskapacitet för att möjliggöra drift från 100% förnybara energikällor.

Dessa mindre versioner av PWS är ett ganska billigt, pålitligt och alternativ för lagring i kuperade regioner. Vissa energiutvecklare har samlat på dessa små PWS. Exempelvis har det svenska energiföretaget Power One, som är specialiserat på elektrifiering av tidigare icke-elektrifierade områden i Afrika, nu utvecklat en kombinerad integrerad lagring av både PWS och väte i sina projekt i Östafrika. På så sätt kommer kostnadseffektiviteten nästan att fördubblas, samtidigt som företaget kan leverera både nattetid el och väte för transporter till sina kunder.

I det omfattande globala atlas som presenteras av Australian National University: s RE100 Group, kan pumpar för lagring av vattenkraft som tillhandahålls av användare surfa till alla delar av världen och zooma in för att få detaljerade syntetiska bilder. Användare kan utforska tusentals webbplatser i specifika platser, sorterade efter storlek och kapitalkostnad. Om du klickar på en reservoar- eller tunnelrutt skapas popup-fönster med detaljerad information.

http://re100.eng.anu.edu.au/global/

Källa: Sprinkle Daily

 
ads

Tips