Elektrownie szczytowo-pompowe – magazyny energii elektrycznej z potencjałem

Nie wszystko, co stare, musi być bezużyteczne. Odnosi się to do najróżniejszych wynalazków i technologii – od prostych żarówek aż po całe zakłady energetyczne. To właśnie te drugie wydają się wyjątkowo interesujące – co bowiem sprawia, że pomysł powołany do życia ponad 100 lat temu wciąż ma rację bytu? Dzisiaj zajmiemy się tematem elektrowni szczytowo-pompowych oraz ich potencjałem jako magazyny energii!

Czym są elektrownie szczytowo-pompowe?

Elektrowniami szczytowo-pompowymi (ESP) nazywa się zespoły połączonych ze sobą przynajmniej dwóch zbiorników wodnych, przy czym jeden powinien znajdować się wyżej od drugiego. Wbrew swojej nazwie, te sporej wielkości przedsiębiorstwa nie zajmują się samodzielną produkcją energii, a jedynie korzystają z przemian energetycznych oraz takiego też potencjału wody.

Jaki jest cel istnienia ESP? Mowa tu przede wszystkim o magazynowaniu energii w taki sposób, by była ona możliwa do odzyskania w momentach o zwiększonym zapotrzebowaniu. Z tego powodu zakłady tego typu pełnią funkcję pewnego rodzaju stabilizatorów, często będąc częścią tradycyjnych elektrowni.

Zasada działania

Jak już wspomnieliśmy, elektrownie szczytowo-pompowe nie produkują energii. Wykorzystują natomiast tę, którą dostarczają zewnętrzni (lub wewnętrzni) dostawcy do napełniania wodą górnego zbiornika. W ten sposób energia elektryczna zamieniania jest w energię potencjalną wody. Proces ten zachodzi poza godzinami szczytu, a więc przede wszystkim w nocy, gdy cena jednostkowa energii jest najniższa.

Posiadanie i utrzymywanie tak wielkich zbiorników nie miałoby sensu, gdyby zmagazynowana energia nie mogła być odzyskiwania. Tak właśnie dzieje się w chwilach większego zapotrzebowania, a więc w godzinach popołudniowych. W standardowych warunkach o tej porze woda z wyżej położonego zbiornika spuszczana jest do tego położonego niżej, w wyniku czego dochodzi do uruchomienia, a później pracy turbin. Jest to dokładne odwrócenie wcześniej opisywanego procesu.

ESP jako magazyny energii elektrycznej

Zgodnie z powyższym, elektrownie szczytowo-pompowe spełniają wszystkie warunki, które stawiane są magazynom energii elektrycznej (https://trendywenergetyce.pl/magazyny-energii). Nic dziwnego, że obecnie stanowią one prawie 95% wszystkich tego typu urządzeń wykorzystywanych na skalę przemysłową. Jaki potencjał drzemie w ESP?

Jak podają źródła, największy rezerwuar tego typu (ESP w hrabstwie Bath, Stany Zjednoczone) może pomieścić w sobie nawet 3000 MW energii! W przypadku polskich zakładów, na tytuł największego magazynu zasługuje pomorska Elektrownia Żarnowiec o pojemności 716 MW.

Warto wiedzieć, że historia elektrowni szczytowo-pompowych rozpoczęła się już w latach 90. XIX wieku. Od tego czasu technologie stale są rozwijane, a wszelkie systemy stają się coraz wydajniejsze i powszechniejsze. W ostatnich dekadach rozwiązanie zaczęło wkraczać do obiektów prywatnych oraz małych społeczności w formie niewielkich pomp (ang. pico hydro). Takie nieduże elektrownie pozwalają na zasilenie kilku żarówek i urządzeń RTV w kilkunastu lub nawet kilkudziesięciu domach.

Spojrzenie w przyszłość

Chociaż elektrownie szczytowo-pompowe wykorzystywane są jako magazyny energii elektrycznej od ponad stu lat, to ich idea nadal spełnia swoje założenia. Trudno jest jednak jednoznacznie stwierdzić, czy w przyszłości nie zostaną one wyparte przez standardowe akumulatory litowo-jonowe, które z każdym dniem stają się urządzeniami coraz bardziej doskonałymi.

Więcej o energetyce można przeczytać na portalu Trendywenergetyce.pl