Zdroj:drax.com
Co je to přečerpávací vodní nádrž
Přečerpávací vodní elektrárna (PSH) je rozsáhlý způsob skladování energie, kterou lze přeměnit na vodní energii. Technologie dlouhodobého skladování se používá již více než půl století k vyrovnání poptávky v elektrické síti Velké Británie a představuje více než 99 procent celkové kapacity skladování energie na celém světě.
Jak to funguje
Princip je jednoduchý. Přečerpávací zařízení mají dvě vodní nádrže v různých nadmořských výškách ve strmém svahu. Když je v síti přebytek energie a poptávka po elektřině je nízká, energie se využívá k čerpání vody z dolní do horní nádrže pomocí reverzních turbín. Když je poptávka vysoká, voda je vypouštěna z kopce do spodní nádrže a pohání turbíny opačným směrem k výrobě elektřiny.
Přečerpávací vodní elektrárny mohou také poskytovat doplňkové služby, které pomáhají vyrovnávat energetický systém, jako je setrvačnost z rotujících turbín, což zajišťuje, že systém běží na správné frekvenci a snižuje riziko výpadků proudu.
Proč je přečerpávací vodní elektrárna důležitá pro energetický přechod
Vlády po celém světě přecházejí od fosilních paliv k obnovitelným zdrojům energie, aby splnily své klimatické cíle. Ale kriticky důležité energetické technologie, jako je větrná a solární energie, představují výzvy pro provozovatele energetických sítí.
Vzhledem k závislosti na počasí je dodávka z těchto obnovitelných zdrojů přerušovaná. Například větrné farmy představovaly téměř čtvrtinu celkové výroby elektřiny ve Spojeném království v roce 2020, ale v některých dnech bylo větrem pokryto méně než 10 procent spotřeby elektřiny v zemi. Další hrozbou pro stabilitu sítě jsou měnící se vzorce počasí a extrémní jevy počasí s prodlouženým obdobím slabého větru nebo sníženého denního světla.
Když produkce z obnovitelných zdrojů klesne, provozovatelé sítí se většinou obracejí na plynové elektrárny, aby zaplnili mezeru. Ale spoléhat se na fosilní paliva, jako je zemní plyn, v dlouhodobém horizontu k vyrovnání sítě, ohrozí úsilí o dosažení čistých nulových emisí do roku 2050.
Přečerpávací vodní zařízení fungují jako obrovské „vodní baterie“. Představují flexibilní způsob ukládání přebytečné energie vyrobené z obnovitelných zdrojů, nákladově efektivní a ve velkém měřítku.
Jak lze zvýšit kapacitu přečerpávací vodní elektrárny
Vzhledem k tomu, že staré tepelné elektrárny jsou vyřazovány z provozu a obnovitelné zdroje poskytují stále větší podíl na dodávkách elektřiny, bude nutné, aby se skladovací kapacita zvýšila, mají-li být splněny klimatické cíle. Během příštích dvou až tří dekád se bude muset samotná kapacita skladování energie ve Velké Británii desetinásobně zvýšit, ze 3 gigawattů (GW) na přibližně 30 GW.
Přečerpávací vodní elektrárny vyžadují velmi specifická místa se značnými vodními plochami mezi různými nadmořskými výškami. V celém Spojeném království jsou stovky, ne-li tisíce potenciálních míst, včetně nepoužívaných dolů, lomů a podzemních jeskyní, ale náklady na vývoj zcela nových zařízení jsou obrovské. Nákladově efektivnější způsob, jak zvýšit skladovací kapacitu, je rozšíření stávajících elektráren, jako je Cruachan Power Station ve Skotsku.
