pompcentrales is een van de oudste opslag netwerktechnologieën, en een van de meest ingezette ook. Het idee is eenvoudig – gebruik maken van overtollige energie te pompen een groot deel van het water omhoog, start het daarna terug met een turbine wanneer u de energie terug later te krijgen.

Met de toename van hernieuwbare energie implementaties over de hele wereld, is er veel rente in het ontdekken van methoden voor het opslaan van energie uit deze vaak intermitterende bronnen. standaard gepompt hydro kan helpen, maar er is slechts in zoverre geschikt land om te werken met.

Echter, kan er een oplossing zijn, evenals het diep onder de golven schuilt. Ja, we spreken over onderwaterfotografie pompcentrales!

It’s All Down Below

De meeste ideeën voor onderwater pompcentrales afhangen van betonnen ballen als drukvaten, voor hun fundamentele gebouw, evenals grote druk-dragende eigenschappen. Credit: Fraunhofer IEE
Uitgangspunt van een onderwater pompcentrales systeem niet verschilt van die van het land neef. Het verschil zit hem in de details van precies hoe je elektrische energie te maken door het pompen van water rond wanneer je onder de zee bent al.

Het algemene concept is om een gesloten vat zitten op de zeebodem te hebben. Overtollige energie wordt dan gebruikt om water uit te pompen van het vaartuig, waarbij in de binnenruimte een bijna-vacuüm. Als het de voorkeur recupereren energie van het systeem, kan water nodig om terug te stromen in het vat onder druk door het zeewater te kiezen. Aangezien het vat gevuld is, het water stroomde beurt een turbine, opwekken van elektrische energie op precies exact dezelfde wijze als een standaard gepompt hydrosysteem.

Het nut van een dergelijke stijl ook minder evident zijn op het eerste. Er zijn echter een aantal voordelen aan een dergelijk systeem. belangrijkste onder hen is dat dergelijke systemen snel kan worden colocated met offshore windmolenparken gewaardeerd om hun energieopwekking echter met sporadische output. Stromend water maakt eveneens het systeem te profiteren van de geweldige druk van de zee te kiezen. per 10 meter diepte, druk verhoogt met ongeveer een omgeving (1 bar), en een systeem ontworpen om te werken met schepen met nagenoeg vacuüm bij volledig “geladen”, is er een groot verschil te benutten. Sommige stijlen voorstellen op een werkdruk van meer dan 75 bar. doeltreffendheid van dergelijke systemen zal naar verwachting liggen ongeveer 70-80%, ongeveer exact dezelfde standaard pompcentrales.

De StEnSea project 3-meter diameter testen bol.
Onderwater stijl elimineert ook het probleem van verdamping, waarvan sappen water, en dus energie uit gepompt hydro reservoirs. De installatie is eenvoudig schaalbaar, ook. Elke onderwater reservoir heeft alleen een elektrische aansluiting op het net, maar ook niets meer. alleen het installeren van een veel meer reservoirs onder water met de juiste elektrische installaties zal snel opschaling van de mogelijkheid van een dergelijke installatie.

Er is ook het belangrijkste voordeel dat er geen verplichting om enorme bergen en valleien in te reservoirs te ontwikkelen, evenals geen gevaar van die reservoirs barsten evenals het vernietigen van de regionale steden in de omgeving te ontdekken. In plaats daarvan, zelden gebruikte gebieden van de zeebodem zijn gemakkelijk verkrijgbaar, met extreem weinig huisvesting ontwikkelingen of bestaande diensten daar beneden aan het gebouw goedkeuringsproces frustreren.

Early Days Toch

De veel belangrijke inspanningen op dit gebied is de gehouden energie op zee project, eveneens opgevat als StEnSea voor kort. Het geesteskind van Dr. Horst Schmidt-Böcking evenals Dr. Gerhard Luther terug in 2011, het fundamentele concept oorzaak een groots idee van de 30-meter diameter ballen op de oceaanbodem. Dit zouden totaal met geïntegreerde turbine pompen om te legen water, terwijl tevens het opwekken van elektrische energie terug in stroomt.

Een 1: 10 schaal test van de full-scale idee ging vooruit in 2016. Dit omvatte de bouw van een 3 m diameter betonnen bol, die als de belangrijkste opslagvat zou dienen. Afgezonken tot een diepte van 100 meter in Bodensee, Duitsland, werd het schip uitvoerig gecontroleerd op vier weken de tijd om erachter te komen de levensvatbaarheid van onderwater pompcentrales. De test was succesvol in het algemeen, met het engineering team in staat om de sfeer te bedienen, het opslaan van energie evenals later herstelde het.

De resultaten van de studie, geïntegreerd met andere onderzoek, voorgesteld aan het team dat het concept was praktisch op een diepte van ongeveer 700 meter. druk op deze diepte op de koop van 70 bar, evenals dienen om het systeem te produceren te helpen grote hoeveelheden energie, terwijl nog steeds een verblijf in een risico-vrije zone in verband met materiaal uithoudingsvermogen zorgen, alsmede de uitvoerbaarheid van de installatie. Naar verwachting op deze diepte, kan een enkele bal volledige 20 MWh elektriciteit, paried met een turbine kan genereren 5 MW voor een ontlaadtijd van vier uur te slaan.

Met verschillende ballen ganged in een off-shore-installatie, geschatte opslag cOst wanneer ze omhoog als hardlopen zou zo laag zijn als een paar cent per kWh, waarschijnlijk betaalbaarder dan soortgelijke gecomprimeerde luchtoplossingen, met bouwkosten die in ongeveer $ 1.300 tot $ 1.600 per kW aan de stroomuitgang komen. De feitelijke monetaire levensvatbaarheid van een dergelijke operatie hangt echter af van de arbitrage-kosten van energie op de markt; Eén onderzoeksstudie suggereert dat een systeem van 80 dergelijke gigantische bollen, die werken met een geïntegreerde uitvoer van 400 MW, levensvatbaar zou zijn in variëteiten van 4 tot 20 euro cent per kWh.

Er zijn ook andere inspanningen. Beide mit en een startup begrepen als subhydro hebben eveneens het idee onderzocht, eveneens gebaseerd op holle betonnen ballen op de oceaanbodem. De nummers die door deze teams worden getoond, met betrekking tot diepten, efficiëntie, evenals vermogensuitgaven zijn binnen het ballpark van die genoteerd door Stensa, wat suggereert dat de fundamentele engineering achter het idee klinkt.

Het idee van de Ocean Grazer maakt gebruik van een blaas gepaard met een begraven betonnen vaartuig in het kopen om een ​​gesloten systeem uit te voeren. CREDIT: Ocean Grazer
Ondertussen controleert een Nederlandse start-up door de naam van Ocean Grazer een draai aan het Stenssea-concept. In plaats van gigantische bollen, wordt een betonnen buis in de zeebodem begraven als het drukvat. Bovendien, in plaats van water uit het vat in de open oceaan te pompen, zal het in plaats daarvan zijn water in een verzegelde blaas pompen. Dit stelt het systeem nog steeds in staat om te profiteren van het drukverschil op de zeebodem, maar negeert echter potentiële problemen met een pomp die wordt vervuild door mariene flora, evenals fauna, omdat het werkt als een verzegeld systeem. Ocean Grazer heeft in het verleden naar de stijl gezeten met andere hernieuwbare energietechnologieën zoals golfvermogen generatie in het verleden. Het bedrijf verwacht dat een persoonsreservoir, met een vermogen van 20 miljoen liter water, maar liefst 10 MWh energie kan opslaan.

Het Ocean Grazer-project, dat een prijs won bij CES 2022, is misschien de grootste pers voor onderwater gepompt Hydro op dit moment. Ondanks dit, evenals de andere banen die de afgelopen decennium hebben geborreld, leeft de innovatie nog steeds voornamelijk op papier, evenals een grootschalige installatie lijkt een lange methode te zijn. Hoe dan ook, de basisprincipes zijn er, dus als de energieopslag onverwachts een stuk belangrijker is, of, laten we oprecht zijn – veel veel meer lonend – veel van de benodigde fundamentele engineering is al gedaan. Het implementeren van een belangrijke installatie kan gewoon de ideale economische omstandigheden nodig hebben om in slechts een paar korte jaren op te komen!