Mensen hebben al duizenden jaren lang bewegend water gebruikt om energie te creëren. Vandaag is gepompte waterkracht de meest voorkomende vorm van netgekoppelde energieopslag in de wereld.
Deze technologie staat in de schijnwerpers omdat het zo goed samengaat met zonne- en windenergie. Overdag, wanneer zonnepanelen en windparken hun hoogste niveau van energie genereren, hebben mensen niet echt veel elektriciteit nodig. Tenzij het ergens wordt opgeslagen, gaat de energie verloren.
Gepompte waterkrachtcentrales kunnen goedkoop en gemakkelijk de overtollige energie opslaan en 's nachts weer vrijgeven wanneer de vraag toeneemt.
Hier is hoe het allemaal werkt:
Hoe het werkt
Zet het zo eenvoudig mogelijk, het omvat het pompen van water naar een reservoir op de top van een heuvel wanneer energie overvloedig aanwezig is, en laat het vervolgens terugvloeien door een turbine om elektriciteit te genereren wanneer de vraag toeneemt.
Zoals alle opslagsystemen, krijg je minder energie uit dan je zet in - in dit geval, in het algemeen rond 80% van de originele invoer - omdat u energie verliest aan wrijving in de pijpen en turbine, evenals in de generator. Ter vergelijking, lithium-ion-batterijen zijn er in de buurt 90-95% efficiënt, terwijl de opslag van waterstofenergie minder is dan 50% efficiënt
Het voordeel is dat we heel veel energie kunnen opslaan op de top van de heuvel en het daar in een reservoir kunnen houden totdat we de energie weer terug nodig hebben. Daarna kan het door de buizen worden vrijgegeven (dit wordt "penstock" genoemd) om elektriciteit op te wekken. Dit betekent dat gepompte waterkracht veel extra elektriciteit kan genereren wanneer de vraag groot is (bijvoorbeeld tijdens een hittegolf).
Het nadeel van gepompte hydro is dat u twee reservoirs moet hebben gescheiden door een aanzienlijk hoogteverschil (meer dan 200m is doorgaans vereist, meer dan 300m is ideaal). Dus het werkt niet waar je geen heuvels hebt. Echter, onderzoek heeft geïdentificeerd 22,000 potentiële sites in Australië.
Gepompte waterkrachtcentrales worden traditioneel gecombineerd met relatief inflexibele steenkool- of kerncentrales, met onderbenutte elektriciteit wanneer de vraag laag is (in het weekend en 's nachts), en bieden vervolgens een extra generatie wanneer de vraag overdag en' s avonds toeneemt.
Met de snelle toename van de inzet van wind en zon wint gepompte waterkracht opnieuw aan belangstelling. Dit komt omdat de output van wind- en zonne-energie installaties onderhevig is aan de variabiliteit in het weer. Zonne-energiecentrales genereren bijvoorbeeld de meeste elektriciteit in het midden van de dag, terwijl de vraag naar elektriciteit vaak 's avonds het grootst is. De wind kan uren of zelfs dagen uitdoven en dan plotseling een storm blazen. Gepompte waterkracht kan een sleutelrol spelen bij het gladstrijken van deze variabiliteit.
Als de elektriciteit die wordt geproduceerd door wind- en zonne-energiecentrales groter is dan de vraag, dan moet de energie worden ingeperkt (en verloren gaan), tenzij we een manier hebben om het op te slaan. Door dit overtollige vermogen te gebruiken om water op te pompen, wordt de zonne- of windenergie niet verspild en kan het water in reservoirs worden gehouden totdat de vraag 's avonds stijgt.
Er zijn veel verschillende soorten energieopslagtechnologieën, elk met hun eigen voor- en nadelen. Voor grootschalige netgekoppelde systemen waar vele uren opslag nodig zijn, is gepompte waterkracht het economisch het meest haalbaar optie.
Over de auteur
Roger Dargaville, universitair hoofddocent, Monash University
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Verwante Boeken
