Ako funguje čerpaná vodná energia?

Pumped Hydro Energy Storage (PHES) je fascinujúci a vysoko efektívny spôsob ukladania energie vo veľkom meradle. Ako dodávateľ skladovania energie som z prvej ruky videl, ako táto technológia môže mať obrovský rozdiel v energetickej krajine. Poďme sa ponoriť do toho, ako funguje čerpané skladovanie energie.

Základy čerpaného ukladania hydro energie

Vo svojom jadre je čerpané skladovanie hydro energie o použití energie vody a gravitácie. Zahŕňa dva vodné nádrže, jeden vo vyššej výške a jeden v nižšej nadmorskej výške. Ak je v mriežke prebytočná elektrina, podobne ako počas vypnutia - špičkové hodiny, keď je dopyt nízky, táto elektrina sa používa na čerpanie vody z dolného nádrže do hornej nádrže.

Myslite na to ako na nabíjanie batérie. Energia z mriežky sa používa na zdvíhanie vody proti gravitácii a ukladá potenciálnu energiu vo vode vo vyššej výške. Tento proces sa nazýva fáza čerpania. Je to niečo ako likvidovanie jari; Do systému vkladáte energiu na neskoršie použitie.

Akonáhle je voda v hornej nádrži, tak tam sedí, čaká. Keď mriežka potrebuje viac elektriny, podobne ako v prípade špičkových hodín dopytu, voda sa uvoľňuje z hornej nádrže a tečie dolu cez veľké potrubia, nazývané penstocks smerom k dolnej nádrži.

Keď voda tečie dole, prechádza cez turbíny. Tieto turbíny sú pripojené k generátorom. Sila tečúcej vody točí turbíny, ktoré následne točia generátory. A práve tak sa potenciálna energia uložená vo vode premení späť na elektrickú energiu, ktorá sa potom privádza do mriežky. Toto je fáza generácie a je to ako odvíjať sa, že jar sme sa skončili skôr a uvoľnili uloženú energiu.

Komponenty čerpaného systému na uchovávanie energie s vodnou energiou

Poďme rozobrať hlavné komponenty čerpacieho systému na ukladanie energie s vodnou energiou.

Nádrže

Horné a dolné nádrže sú srdcom systému. Musia byť starostlivo navrhnuté a umiestnené. Horná nádrž by mala byť vo výrazne vyššej výške ako dolná, aby maximalizovala potenciálnu energiu vody. Záleží aj na veľkosti nádrží. Väčší nádrž môže ukladať viac vody, čo znamená, že je možné uchovávať viac energie.

Čerpadlá a turbíny

Čerpadlá sa používajú počas fázy čerpania na presun vody z dolnej nádrže na hornú. Tieto čerpadlá musia byť výkonné a efektívne. V mnohých moderných čerpaných vodných systémoch môžu rovnaké stroje pôsobiť ako čerpadlá aj turbíny. Keď sa elektrina používa na čerpanie vody, fungujú ako čerpadlá. Keď voda tečie dolu, aby vyrábala elektrinu, pôsobia ako turbíny. Tento dizajn dvojitého funkcie robí systém nákladov - efektívny a priestor - efektívny.

Klenot

Penstocks sú potrubia, ktoré prenášajú vodu medzi nádržami. Musia byť dostatočne silní, aby odolali vysokému tlaku tečúcej vody. Priemer a dĺžka penstockov môžu ovplyvniť účinnosť systému. Kratší a širší penstock vo všeobecnosti umožňuje rýchlejší prietok vody, ktorý môže zvýšiť výkon výkonu počas fázy výroby.

Generátory

Generátory sú tým, čo prevádzajú mechanickú energiu z rotujúcich turbín na elektrickú energiu. Musia byť dobre - udržiavané a správne dimenzované tak, aby zodpovedali kapacite turbín a celkového systému.

Výhody čerpaného skladovania energie s vodnou energiou

Jednou z najväčších výhod čerpaného skladovania energie s vodnou energiou je jeho vysoká účinnosť. Moderné čerpané vodné systémy môžu mať účinnosť až 80 - 85%. To znamená, že pre každú jednotku elektriny používanej na čerpanie vody nahor, asi 80 - 85% tejto energie je možné získať späť, keď sa voda uvoľní na výrobu elektriny.

Má tiež dlhú životnosť. Systém skladovania vodnej energie v dobre vyrábanom čerpanom energii môže trvať 50 rokov alebo viac. Vďaka tomu je pre prevádzkovateľov sietí skvelá dlhá - termínová investícia.

Ďalšou výhodou je jej veľká skladovacia kapacita. Pumpované vodné systémy môžu ukladať obrovské množstvo energie, oveľa viac ako väčšina ostatných technológií ukladania energie. Vďaka tomu sú ideálne na vyváženie mriežky, najmä pri riešení veľkých zdrojov energie z obnoviteľných zdrojov, ako je vietor a solárna energia, ktoré môžu byť prerušované.

Výzvy čerpaného ukladania hydro energie

Rovnako ako každá technológia má samozrejme pumpované úložisko energie Hydro Energy. Jednou z hlavných výziev je potreba konkrétnych geografických podmienok. Potrebujete vhodné miesto s významným rozdielom nadmorskej výšky medzi týmito dvoma nádržami a prístupom k veľkému množstvu vody. Nie všetky oblasti majú tieto podmienky, ktoré obmedzujú, kde je možné vybudovať čerpané vodné systémy.

Budovanie čerpaného systému na skladovanie energie s vodnou energiou môže byť tiež veľmi drahé a čas - náročné. Zahŕňa to veľa pracovných prác v stavebníctve, ako je stavba nádrží, penstocks a elektrárňa. Existujú aj environmentálne úvahy, napríklad vplyv na miestne vodné cesty a voľne žijúce zvieratá.

Naše riešenia na ukladanie energie

Ako dodávateľ skladovania energie chápeme obmedzenia čerpaného skladovania hydro energie a ponúkame alternatívne riešenia. Napríklad nášInteligentné skladovanie energieje vynikajúcou voľbou pre oblasti, v ktorých nie je možné čerpané hydro. Je to flexibilné a škálovateľné riešenie, ktoré je možné ľahko nainštalovať a integrovať do existujúcich sietí.

Máme tiež15 kWh Skladba na ukladanie energie v domácnostia5kWh Skladba na ukladanie energie v domácnostina bývanie. Tieto systémy môžu uchovávať energiu zo solárnych panelov alebo mriežky, poskytovať záložnú energiu počas výpadkov a pomáhajú majiteľom domov ušetriť na účtoch za elektrinu.

Kontaktujte nás pre potreby na ukladanie energie

Či už máte záujem o čerpané skladovanie energie s vodnou energiou alebo naše ďalšie riešenia na ukladanie energie, sme tu, aby sme pomohli. Ak chcete investovať do systému ukladania energie pre svoju mriežku alebo domov, neváhajte sa osloviť. Môžeme vám poskytnúť podrobné informácie, prispôsobené riešenia a konkurenčné ceny. Pracujme spolu na vybudovaní udržateľnejšej a spoľahlivejšej energetickej budúcnosti.

Odkazy

• „Príručka na ukladanie energie“ amerického ministerstva energetiky
• „Systémy obnoviteľnej energie“ rôznych autorov v oblasti energetického inžinierstva
• Priemyselné správy o čerpanom ukladaní vodnej energie z popredných energetických výskumných inštitúcií.