ผู้คนใช้น้ำเคลื่อนที่เพื่อสร้างพลังงานมาเป็นพัน ๆ ปี วันนี้ปั๊มน้ำเป็นรูปแบบที่พบมากที่สุดของการจัดเก็บพลังงานที่เชื่อมต่อกับตาราง ในโลก.
เทคโนโลยีนี้อยู่ในความสนใจเพราะจับคู่ได้ดีกับพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม ในระหว่างวันเมื่อแผงโซลาร์เซลล์และฟาร์มกังหันลมอาจผลิตพลังงานในระดับสูงสุดของพวกเขาคนไม่จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้ามากจริงๆ เว้นแต่จะเก็บไว้ที่ไหนสักแห่งพลังงานจะหายไป
พลังน้ำที่สูบได้ถูกและสามารถเก็บพลังงานส่วนเกินได้อย่างง่ายดายปล่อยมันอีกครั้งในเวลากลางคืนเมื่อมีความต้องการเพิ่มขึ้น
นี่คือวิธีการใช้งานทั้งหมด:
วิธีการทำงาน
ใส่ปั๊มน้ำที่อ่างเก็บน้ำที่ด้านบนของเนินเขาเมื่อพลังงานอยู่ในปริมาณมากจากนั้นปล่อยให้ไหลลงสู่กังหันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าเมื่อความต้องการเพิ่มขึ้น
เช่นเดียวกับระบบจัดเก็บข้อมูลทั้งหมดคุณจะได้รับพลังงานน้อยลง ออก กว่าที่คุณใส่ in - ในกรณีนี้โดยทั่วไปรอบ ๆ 80% ของอินพุตต้นฉบับ - เพราะคุณสูญเสียพลังงานจากแรงเสียดทานในท่อและกังหันรวมทั้งในเครื่องกำเนิด สำหรับการเปรียบเทียบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอยู่รอบ ๆ 90-95% มีประสิทธิภาพในขณะที่การจัดเก็บพลังงานไฮโดรเจนน้อยกว่า 50% มีประสิทธิภาพ
ประโยชน์คือเราสามารถเก็บพลังงานได้มากที่ด้านบนของเนินเขาและเก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำจนกว่าเราจะต้องการพลังงานกลับมาอีกครั้ง จากนั้นสามารถปล่อยผ่านท่อ (เรียกว่า "penstock") เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าพลังน้ำที่สูบแล้วสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้นเมื่อมีความต้องการสูง (ตัวอย่างเช่นในช่วงที่เกิดคลื่นความร้อน)
ข้อเสียของการสูบน้ำด้วยพลังน้ำคือคุณต้องแยกอ่างเก็บน้ำสองแห่งด้วยความแตกต่างของการยกระดับที่สำคัญ (โดยทั่วไปจะต้องใช้ 200m มากกว่าปกติและ 300m จะเหมาะสมกว่า) ดังนั้นจึงไม่ทำงานในที่ที่คุณไม่มีภูเขา อย่างไรก็ตามการวิจัยได้ระบุ เว็บไซต์ที่มีศักยภาพ 22,000 ในประเทศออสเตรเลีย
ปั๊มน้ำแบบดั้งเดิมนั้นถูกจับคู่กับโรงไฟฟ้าถ่านหินหรือโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ที่ไม่ยืดหยุ่นซึ่งใช้ไฟฟ้าต่ำเมื่อความต้องการต่ำ (วันหยุดสุดสัปดาห์และกลางคืน) จากนั้นให้บริการผลิตไฟฟ้าเพิ่มเติมเมื่อมีความต้องการเพิ่มขึ้นในช่วงกลางวันและเย็น
ด้วยการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในการปรับใช้ลมและพลังงานแสงอาทิตย์ทำให้น้ำที่สูบแล้วได้รับความสนใจอีกครั้ง นี่เป็นเพราะผลผลิตของลมและพืชพลังงานแสงอาทิตย์อาจมีการเปลี่ยนแปลงในสภาพอากาศ ตัวอย่างเช่นโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากที่สุดในช่วงกลางวันในขณะที่ความต้องการใช้ไฟฟ้ามักจะสูงที่สุดในตอนเย็น ลมอาจจะตายลงหลายชั่วโมงหรือหลายวันจากนั้นก็พัดพายุ ปั๊มน้ำสามารถมีบทบาทสำคัญในการปรับความแปรปรวนให้เรียบ
หากกระแสไฟฟ้าที่ผลิตโดยลมและโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มีขนาดใหญ่กว่าความต้องการพลังงานจะต้องถูกลดทอน (และสูญเสียไป) เว้นแต่เราจะมีวิธีเก็บรักษาไว้ การใช้พลังงานส่วนเกินนี้เพื่อสูบน้ำขึ้นเขาหมายความว่าพลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลมจะไม่สูญเปล่าและสามารถกักเก็บน้ำไว้ในอ่างเก็บน้ำได้จนกว่าความต้องการจะเพิ่มขึ้นในตอนเย็น
เทคโนโลยีการเก็บพลังงานมีมากมายหลายแบบแต่ละแบบมีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป สำหรับระบบที่เชื่อมต่อกับกริดขนาดใหญ่ที่ต้องการการจัดเก็บเป็นเวลาหลายชั่วโมง ทำงานได้ทางเศรษฐกิจมากที่สุด ตัวเลือก
เกี่ยวกับผู้เขียน
Roger Dargaville อาจารย์อาวุโส Monash University
บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.
หนังสือที่เกี่ยวข้อง
