آیا ذخیره انرژی از طریق سیستم های آبی پمپ شده در مقیاس بسیار کوچک امکان پذیر است؟

آیا ذخیره انرژی از طریق سیستم های آبی پمپ شده در مقیاس بسیار کوچک امکان پذیر است؟
آیا ذخیره انرژی از طریق سیستم های آبی پمپ شده در مقیاس بسیار کوچک امکان پذیر است؟
Anonim

سیستم‌های برق آبی ذخیره‌سازی پمپی در سرتاسر جهان یافت می‌شوند، اما همیشه در مقیاس بزرگ. گیلرمه سیلوا و پاتریک هندریک، محققان دانشکده مهندسی ULB بروکسل، بررسی کردند که آیا ذخیره انرژی از طریق سیستم های آبی پمپ شده در مقیاس بسیار کوچک، به ویژه در ساختمان ها، امکان پذیر است یا خیر. آنها از ساختمان آپارتمان گودماند در آراس در فرانسه به عنوان مطالعه موردی خود استفاده کردند.

ساختمان آپارتمان گودماند در آراس در فرانسه یک ویژگی شگفت انگیز دارد: یک مخزن آب در هوای آزاد روی پشت بام، متصل به مخزن های زیرزمین ساختمان.با استفاده از اصل برق آبی پمپ شده، این مخازن آب شکلی از ذخیره انرژی را تشکیل می دهند که در ساختمان ها بی سابقه است اما لزوماً در مقابل سایر فناوری های ذخیره سازی سودمند نیست. این یافته نتیجه مطالعه انجام شده توسط Guilherme Silva و Patrick Hendrick از دانشکده مهندسی ULB بروکسل و اخیراً در مجله Applied Energy منتشر شده است.

پمپاژ آب به مخزنی واقع در زمین های مرتفع با هدف رهاسازی متعاقباً برای به حرکت درآوردن یک توربین و تولید الکتریسیته، اصل پشت تولید برق آبی با ذخیره پمپ است. این شکل ذخیره انرژی در سراسر جهان یافت می شود. به عنوان مثال، در بلژیک، نیروگاه کو-تروا-پونت بر اساس اصل برق آبی با ذخیره پمپ کار می‌کند، [P1] نقش مهمی در تضمین تعادل انرژی کشور ایفا می‌کند و می‌تواند شبکه برق را مجدداً فعال کند. سیاه کردن با این حال، اصل برق آبی ذخیره‌سازی پمپ شده در مقیاس کوچک، به عنوان مثال در ساختمان‌ها، کم استفاده می‌شود.

با در نظر گرفتن این موضوع، این دو محقق شروع به بررسی امکان سنجی و اثربخشی هزینه چنین سیستم هایی کردند. کوچکترین سیستم برق آبی تلمبه ای که آنها پیدا کردند در یونان بود، اما معلوم شد که برای استفاده در یک ساختمان بسیار بزرگ است. آن دو سپس به ساختمان آپارتمان گودماند در آراس در فرانسه برخورد کردند. این ساختمان که توسط شرکت اجتماعی منطقه‌ای "Pas-de-Calais Habitat" مدیریت می‌شود، اخیراً بازسازی شده و پنل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی روی پشت بام نصب شده است. اما این سیستم برق آبی با ذخیره پمپ آن است که ساختمان را منحصر به فرد می کند.

پس از یافتن این جواهر کمیاب، محققان به مطالعه این باتری عظیم پرداختند: آنها تجزیه و تحلیل کاملی از ساختمان انجام دادند و سپس مدلی ساختند که به آنها اجازه می داد نتایج را برای سایر ساختمان های مشابه برون یابی کنند. به لطف این شبیه‌سازی‌ها، محققان متوجه شدند که صرفه‌جویی در مقیاس که سیستم‌های برق آبی با ذخیره پمپ‌های بزرگ را از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه می‌سازد، در چنین سیستم‌های کوچکی وجود ندارد.علاوه بر این، مقادیر زیادی آب ضروری است، که نیاز به تاسیسات بزرگ و سنگینی دارد که نصب آنها در بافت شهری دشوار است. ادغام چنین سیستمی در سیستم آبرسانی ساختمان نیز یک چالش برای کیفیت آب است.

همانطور که به نظر می رسد سایر گزینه های ذخیره سازی (مثلاً باتری های لیتیوم یونی) مقرون به صرفه تر هستند، به نظر نمی رسد که برق آبی ذخیره سازی پمپ شده گزینه جالبی برای استفاده در ساختمان ها باشد. با این حال، محققان به ساختمان هایی که به عنوان مثال در نزدیکی کانال قرار دارند، اشاره می کنند، عاملی که می تواند هزینه چنین سیستمی را کاهش دهد. علاوه بر این، تأثیر کامل چنین سیستم‌های برق آبی ذخیره‌سازی پمپ شده (به عنوان مثال بر انتشار CO2) هنوز محاسبه نشده و با سایر فناوری‌ها مقایسه نشده است. تا آن زمان، تأسیساتی مانند اقامتگاه Goudeman به افزایش دانش در مورد این موضوع کمک می کند.

موضوع محبوب