Φράγματα νερού σε ρόλο μπαταριών

Ένας ταμιευτήρας σχηματιζόμενος από ένα φράγμα μπορεί να έχει πολλαπλή σκοπιμότητα: μπορεί να χρησιμοποιηθεί για άρδευση, ύδρευση, αντιπλημμυρική προστασία, για την αποθήκευση νερού και για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Μία επιπλέον δυνατή εφαρμογή ενός υδροηλεκτρικού έργου είναι η χρήση του ως «μπαταρία». Ένα τέτοιο υδροηλεκτρικό έργο ονομάζεται αντλήσεως-ταμιεύσεως και παρακάτω εξηγείται πως λειτουργεί.

Η βασική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας γίνεται από εργοστάσια που χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα. Εάν η προσφορά ενέργειας από αυτά τα εργοστάσια είναι μεγαλύτερη από την κατανάλωση, η λειτουργία τους δεν μπορεί να σταματήσει «έτσι απλά». Για αυτό τον λόγο, η επιπλέον παραγόμενη ενέργεια διοχετεύεται σε κινητήρες οι οποίοι δουλεύουν άεργα. Το μειονέκτημα της λύσης αυτής είναι ότι η περίσσια ενέργεια οδηγείται στον κάδο των αχρήστων και δεν αποθηκεύεται για μελλοντική χρήση. Αντίθετα, τα έργα αντλήσεως-ταμιεύσεως εξασφαλίζουν ακριβώς αυτή την αποθήκευση της ηλεκτρικής ενέργειας.

Οι υδροστρόβιλοι ενός υδροηλεκτρικού έργου μπορούν να δουλέψουν αντίστροφα ως αντλίες και οι γεννήτριες του αντίστροφα ως κινητήρες. Έτσι η περίσσια ενέργεια από ένα εργοστάσιο ορυκτών καυσίμων είναι δυνατόν να κινήσει τις αντλίες ενός έργου αντλήσεως-ταμιεύσεως με αποτέλεσμα το νερό που εξήλθε από τον ταμιευτήρα για παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας να αντλείται πίσω σε αυτόν. Συνεπώς, επιτυγχάνεται η μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε δυναμική ενέργεια. Όταν η ποσότητα νερού ξαναεκτελέσει υδατόπτωση, αυτό το ποσό δυναμικής ενέργειας θα ξαναμετατραπεί σε ηλεκτρική εξού και ο χαρακτηρισμός των έργων αυτών ως μπαταρίες.

Η άντληση του νερού πίσω στον ταμιευτήρα γίνεται το βράδυ όταν δηλαδή η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας είναι χαμηλή και η τιμή του ρεύματος είναι φθηνότερη λόγω του νυχτερινού τιμολογίου. Κατά την διάρκεια της μέρας η τιμή του ρεύματος είναι υψηλότερη και οι ανάγκες για ηλεκτρική ενέργεια μεγαλύτερες οπότε συμφέρει οικονομικά η παραγωγή της και όχι η αποθήκευση της.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η υψηλή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να προκαλέσει «παράδοξα» όπως αρνητικές τιμές στο ρεύμα που συνεπάγεται ότι οι παραγωγοί πληρώνουν τους καταναλωτές για να το χρησιμοποιήσουν. Ένα τέτοιο φαινόμενο παρατηρήθηκε στην Γερμανία το 2010 (https://www.profilnet.gr/germania-pliromi-tis-katanalosis-revmatos-logo-yperparagogis-ton-eolikon-parkon/).

Τέλος, μπορείτε να διαβάσετε και τα ακόλουθα σχετικά άρθρα εδώ και εδώ.