ტუმბოიანი ჰიდროელექტროსადგური - ენერგიის მუდმივი შენახვა

ტუმბოიანი ჰიდროელექტროსადგური უზრუნველყოფს ენერგიის გრძელვადიანი შენახვის დიდ ნაწილს, რომელიც აუცილებელია განახლებადი ენერგიისთვის

ელექტროენერგიის განახლებად ენერგიაზე გადასვლამ და შემდეგ მანქანების ელექტროფიკაციამ შეიძლება აღმოფხვრას ადამიანის მიერ გამოწვეული სათბურის გაზების უმეტესი ნაწილი.

მსოფლიო მასშტაბით სხვადასხვა ქვეყნები იბრძვიან განახლებადი ენერგიის შენარჩუნებასა და გახანგრძლივებაზე.

განახლებადი ენერგიის მოხმარების ლიდერებში მსოფლიოს მასშტაბით განსაკუთრებით აღსანიშნავია ავსტრალია, რომელიც ერთ სულ მოსახლეზე სამჯერ უფრო სწრაფად ნერგავს და იყენებს მზისა და ქარის ენერგიებს, ვიდრე აშშ და უკვე მასობრივი შენახვის საჭიროების წინაშე დგას.

მას აქვს მშენებარე ორი სისტემა, რომლებიც შექმნილია იმისთვის, რომ ჰქონდეს მეტი ენერგიის შენახვა, ვიდრე მსოფლიოში არსებული ყველა სასარგებლო ბატარეა ერთად;

კიდევ ათეული ობიექტი სერიოზული განხილვის ქვეშაა. არცერთი არ ითვალისწინებს ახალ კაშხლებს მდინარეებზე. წლიური საოპერაციო ღირებულება დაბალია და სამუშაო სითხე არის წყალი და არა ბატარეის ქიმიკატები.

მას მერე, რაც აშშ პრეზიდენტი ჯო ბაიდენი გახდა, ამერიკაც შეუერთდა ეკოლოგიურ პროექტებს.

ბაიდენის ადმინისტრაციის მიზანი, ათწლეულის განმავლობაში აშშ-ს სათბურის გაზების გამონაბოლქვის განახევრებაა.

აშშ-ს დასჭირდება მზის და ქარის ენერგიის გაცილებით მეტი გამომუშავება და მეტი იაფი ენერგიის შენახვა.

ქარისა და მზის ენერგიას სჭირდება გრძელვადიანი შენახვა.

გამართულად ფუნქციონირებისთვის, ელექტრო ქსელებს უნდა შეეძლოთ შეესაბამებოდნენ შემომავალი ელექტროენერგიის მიწოდებით ელექტროენერგიის მოთხოვნას რეალურ დროში, წინააღმდეგ შემთხვევაში შეიქმნება ენერგიის დეფიციტი ან გადატვირთვა.

არსებობს რამდენიმე ტექნიკა, რომელიც ქსელის მენეჯერებს შეუძლიათ გამოიყენონ ბალანსის შესანარჩუნებლად ცვლადი წყაროებით, როგორიცაა ქარი და მზე.

ეს მოიცავს ენერგიის გაზიარებას დიდ რეგიონებში სახელმწიფოთაშორისი მაღალი ძაბვის გადამცემი ხაზების მეშვეობით, მოთხოვნის მართვას და ენერგიის შენახვის გამოყენებას.

სახლებში, ელექტროსადგურებსა და ელექტრომობილებში განლაგებული ბატარეები ინახავენ ენერგიას რამდენიმე საათის განმავლობაში. მათ აქვთ უნარი მართონ მზის ენერგია შუადღისას, როცა მზე მაღლაა და ათავისუფლებენ მას, როდესაც ენერგიაზე მოთხოვნა პიკს აღწევს საღამოობით.

ქარი და მზის ენერგია იცვლება დღის განმავლობაში, ამიტომ ენერგიის შენახვა აუცილებელია ელექტროენერგიის უწყვეტი ნაკადის უზრუნველსაყოფად.

დღევანდელი ბატარეები, როგორც წესი, საკმაოდ მცირეა და ინახავს საკმარის ენერგიას მხოლოდ რამდენიმე საათი.

იმისთვის, რომ მეტი დაეყრდნოს ქარისა და მზის ენერგიას, აშშ-ს დასჭირდება მზის ენერგიის ღამის საათებისვთის შესანახი მოწყობილობა, ენერგიის უფრო გრძელვადიანი შენახვა.

მიუხედავად იმისა, რომ ბატარეის ინოვაციები დიდ ყურადღებას იპყრობს, არსებობს მარტივი, დადასტურებული გრძელვადიანი შენახვის ტექნიკა, რომელიც გამოიყენება აშშ-ში 1920-იანი წლებიდან.

ეს არის არაჩვეულებრივი ალტერნატივა - ტუმბოიანი ჰიდროელექტროსადგური, რომელიც იძლევა ენერგიის უფრო დიდ და ხანგრძლივ შენახვას, ვიდრე ბატარეები, და ეს აუცილებელია ქარისა და მზის დომინირებულ ელექტროენერგიის სისტემაში. ასევე იაფი ჯდება ღამის საათებში და რძელვადიანი შენახვისთვის.

რას წარმოადგენს ამოტუმბული ჰიდროენერგეტიკული საცავი?

ტუმბოს ჰიდროენერგიის საცავი გულისხმობს წყლის გადატუმბვას აღმართზე ერთი რეზერვუარიდან მეორეზე უფრო მაღალ სიმაღლეზე შესანახად, შემდეგ, როდესაც საჭიროა ელექტროენერგია, წყლის გათავისუფლება დაღმართზე ტურბინების გავლით, ელექტროენერგიის წარმოქმნას ქვედა რეზერვუარისკენ მიმავალ გზაზე.

მდინარის გარეთ ტუმბოს ჰიდროსისტემა შედგება წყვილი წყალსაცავისგან, რომლებიც დაშორებულია რამდენიმე მილის დაშორებით 200-800 მეტრის სიმაღლის სხვაობით და დაკავშირებულია მილებით ან გვირაბებით. რეზერვუარები შეიძლება იყოს ახალი ან გამოიყენებულიქნას ძველი სამთო უბნები და არსებული ტბები ან წყალსაცავები.

მზიან ან ქარიან დღეებში წყალი მიედინება ზედა წყალსაცავში. ღამით წყალი უკან მოედინება ტურბინების გავლით დაგროვილი ენერგიის აღსადგენად.

წყალსაცავს შეუძლია ზედა და ქვედა რეზერვუარებს შორის ციკლი შეინარჩუნოს ასი წლის ან მეტი ხნის განმავლობაში.

აორთქლების დასათრგუნად წყალზე მოთავსებულია მცურავი პატარა ობიექტები ტენიანი ჰაერის დასაჭერად - მათ შეუძლიათ წყლის აორთქლების შემცირება.

წყვილი 250 ჰექტარი წყალსაცავის სიმაღლეზე სხვაობით 600 მეტრი და 20 მეტრი სიღრმე შეუძლია შეინახოს 24 გიგავატ/საათი ენერგია, რაც ნიშნავს, რომ სისტემას შეუძლია 1 გიგავატი ენერგიის მიწოდება 24 საათის განმავლობაში, რაც სავსებით საკმარისია მილიონიანი ქალაქისთვის.

2021 წელს აშშ-ს ჰქონდა 43 მოქმედი სატუმბი ჰიდროსადგური, რომელთა საერთო გამომუშავების სიმძლავრე იყო დაახლოებით 22 გიგავატი და ენერგიის შესანახი სიმძლავრე 553 გიგავატ/საათი. ისინი შეადგენენ ქვეყანაში კომუნალური მასშტაბის საცავის 93%-ს.

გლობალურად, სატუმბი ჰიდროელექტროსადგურების წილი ენერგიის შესანახად კიდევ უფრო მაღალია - ენერგიის შენახვის მოცულობის დაახლოებით 99%.

ტუმბოიანი ჰიდროსაწყობი ხშირად შეუმჩნეველი რჩება შეერთებულ შტატებში მდინარეებზე ჰიდროენერგეტიკის ზემოქმედების შეშფოთების გამო.

მაგრამ რაც ბევრს არ ესმის, არის ის, რომ

საუკეთესო ჰიდროსაწყობების უმეტესობა მდინარეებზე საერთოდ არ არის.

შეერთებულ შტატებს აქვს დიდი პოტენციალი მდინარის გარეთ ტუმბოს ჰიდრო საცავის უზრუნველსაყოფად, და მას ეს დასჭირდება ქარისა და მზის ენერგიის გაფართოებასთან ერთად.

უკვე შექმნილია პოტენციური ადგილების მსოფლიო ატლასი დახურული მარყუჟის ამოტუმბვის ჰიდრო სისტემებისთვის - სისტემები, რომლებიც არ შეიცავს მდინარეს - აშშ-ში ნაპოვნია 35000 დაწყვილებული ადგილი კარგი პოტენციალით.

მიუხედავად იმისა, რომ ამ უბნებიდან ბევრი, არის უსწორმასწორო რელიეფზე და შეიძლება იყოს შეუფერებელი გეოლოგიური, ჰიდროლოგიური, ეკონომიკური, გარემოსდაცვითი ან სოციალური მიზეზების გამო, შეიძლება საკმარისი იყოს მხოლოდ რამდენიმე ასეული ადგილი აშშ-ს 100% განახლებადი ელექტროენერგიის მხარდასაჭერად.

ტუმბოს ჰიდრო პროექტები შეიძლება იყოს საკამათო, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ისინი მოიცავს კაშხლებს მდინარეებზე, რომლებიც ადიდებენ მიწას ახალი რეზერვუარების შესაქმნელად და შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ ეკოსისტემებზე.

დახურული მარყუჟის სისტემების შექმნა, რომლებიც მდინარეების ნაცვლად იყენებენ არსებულ ტბებს ან წყალსაცავებს, თავიდან აიცილებს ახალი კაშხლების საჭიროებას.

მაგალითად, კენტუკის შტატში, ბელის ოლქში დაგეგმილი პროექტი, იყენებს ძველ ქვანახშირის მაღაროს. ცოტა დამატებითი მიწაა საჭირო გადამცემი ხაზების გარდა.

ბოლო წლებში შეერთებულ შტატებში მცირე სატუმბი საცავი აშენდა, რადგან დიდი საჭიროება არ ყოფილა, მაგრამ ეს იცვლება.

2020 წელს, მთელი ახალი ენერგიის სიმძლავრის დაახლოებით სამი მეოთხედი იყო მზის ფოტოელექტროსადგური ან ქარის ენერგია. მათი ხარჯები იკლებს, რაც მათ ბევრ სფეროში უფრო იაფს გახდის, ვიდრე წიაღისეული საწვავი.

წყარო: https://news.yahoo.com/batteries-hyped-pumped-hydro-provides-134534458.html