Folk har brugt bevægende vand til at skabe energi i tusinder af år. I dag er pumpet hydro den mest almindelige form for nettilsluttet energilagring i verden.
Denne teknologi er i rampelyset, fordi den parrer så godt med vedvarende energi til sol og vind. I løbet af dagen, når solcellepaneler og vindmølleparker muligvis genererer deres højeste niveau af energi, har folk ikke virkelig brug for meget elektricitet. Medmindre det er gemt et sted, går energien tabt.
Pumpet vand kan billigt og let lagre den overskydende energi og frigive den igen om natten, når efterspørgslen stiger.
Sådan fungerer det hele:
Sådan fungerer det
Sagt så enkelt som muligt involverer det at pumpe vand til et reservoir på toppen af en bakke, når der er rigelig forsyning med energi, og derefter lade det strømme ned gennem en turbine for at generere elektricitet, når efterspørgsel stiger.
Som alle lagersystemer får du mindre energi ud end du satte in - i dette tilfælde generelt omkring 80% af det originale input - fordi du mister energi til friktion i rør og turbine såvel som i generatoren. Til sammenligning findes lithium-ion-batterier 90-95% effektiv, mens lagring af brint energi er mindre end 50% effektiv
Fordelen er, at vi kan opbevare en masse energi øverst på bakken og holde den der i et reservoir, indtil vi har brug for energien tilbage igen. Derefter kan det frigøres gennem rørene (dette kaldes ”penstock”) for at generere elektricitet. Dette betyder, at pumpet hydro kan skabe en masse ekstra elektricitet, når efterspørgslen er stor (for eksempel under en varmebølge).
Ulempen med pumpet hydro er, at du har brug for to reservoirer adskilt med en betydelig højde forskel (mere end 200m er typisk krævet, mere end 300m er ideel). Så det fungerer ikke, hvor du ikke har bakker. Imidlertid har forskningen identificeret 22,000 potentielle websteder i Australien.
Pumpet hydro er traditionelt parret med relativt ufleksible kul- eller atomkraftværker ved hjælp af underudnyttet elektricitet, når efterspørgslen er lav (weekender og nat), hvorefter der ydes yderligere produktion, når efterspørgsel stiger i løbet af dagen og om aftenen.
Med den hurtige stigning i indsættelsen af vind og sol, vinder pumpet vand igen interesse. Dette skyldes, at output fra vind- og solanlæg er underlagt variationen i vejret. F.eks. Genererer solenergianlæg mest elektricitet midt på dagen, mens efterspørgsel efter elektricitet ofte er størst om aftenen. Vinden kan dø ned i timer eller endda dage, og derefter pludselig sprænge en kuling. Pumpet vand kan spille en nøglerolle i at udjævne denne variation.
Hvis elektriciteten, der produceres af vind- og solanlæg, er større end efterspørgslen, skal energien begrænses (og går tabt), medmindre vi har en måde at opbevare den på. Brug af denne overskydende kraft til at pumpe vand op ad bakken betyder, at solenergi eller vindenergi ikke spildes, og vandet kan holdes i reservoirer, indtil efterspørgsel stiger om aftenen.
Der er masser af forskellige typer energilagringsteknologier, hver med deres egne fordele og ulemper. For store nettilsluttede systemer, hvor mange timers opbevaring er påkrævet, er pumpet hydro mest økonomisk bæredygtig valgmulighed.
Om forfatteren
Roger Dargaville, universitetslektor, Monash University
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.
Relaterede bøger
