Le persone hanno usato l'acqua in movimento per creare energia per migliaia di anni. Oggi, l'idro pompato è la forma più comune di accumulo di energia connesso alla rete nel mondo.
Questa tecnologia è sotto i riflettori perché si accoppia così bene con l'energia rinnovabile solare ed eolica. Durante il giorno, quando i pannelli solari e gli impianti eolici possono generare il loro più alto livello di energia, le persone non hanno bisogno di molta energia. A meno che non venga memorizzato da qualche parte, l'energia viene persa.
L'idro pompato può immagazzinare l'energia in eccesso in modo economico e semplice, rilasciandolo di nuovo quando la domanda aumenta.
Ecco come funziona:
Come funziona
Mettendo il più semplicemente possibile, si tratta di pompare acqua in un serbatoio in cima a una collina quando l'energia è in abbondanza, quindi lasciarla scorrere giù attraverso una turbina per generare elettricità quando la domanda aumenta.
Come tutti i sistemi di archiviazione, ottieni meno energia su di quello che hai messo in - in questo caso, generalmente in giro 80% dell'input originale - perché perdi energia per attrito nei tubi e nella turbina e nel generatore. Per confronto, le batterie agli ioni di litio sono in giro 90-95% efficiente, mentre lo stoccaggio di energia dell'idrogeno è inferiore a 50% efficiente
Il vantaggio è che possiamo immagazzinare molta energia in cima alla collina e tenerla lì in un serbatoio finché non avremo bisogno di recuperare l'energia. Quindi può essere rilasciato attraverso i tubi (si chiama "penstock") per generare elettricità. Ciò significa che l'idro pompato può generare molta elettricità aggiuntiva quando la domanda è elevata (ad esempio, durante un'ondata di caldo).
Lo svantaggio dell'idroelettrico pompato è che è necessario avere due serbatoi separati da una significativa differenza di quota (più di 200m è tipicamente richiesto, più di 300m è l'ideale). Quindi non funziona dove non hai colline. Tuttavia, la ricerca ha identificato 22,000 potenziali siti in Australia.
L'idro pompato è tradizionalmente associato a centrali a carbone o centrali nucleari relativamente rigide, utilizzando energia elettrica sottoutilizzata quando la domanda è bassa (fine settimana e notte), fornendo quindi generazione aggiuntiva quando la domanda aumenta durante il giorno e verso sera.
Con il rapido aumento del dispiegamento di energia eolica e solare, l'idro pompato sta nuovamente riscuotendo interesse. Questo perché la produzione di energia eolica e solare è soggetta alla variabilità delle condizioni meteorologiche. Ad esempio, le centrali solari generano più elettricità a metà giornata, mentre la domanda di elettricità è spesso più alta la sera. Il vento potrebbe spegnersi per ore o persino giorni, quindi improvvisamente soffiare una burrasca. L'idro pompato può svolgere un ruolo chiave nel livellare questa variabilità.
Se l'elettricità prodotta dal vento e dall'impianto solare è superiore alla domanda, allora l'energia deve essere ridotta (e perduta), a meno che non abbiamo un modo per immagazzinarla. L'uso di questo eccesso di energia per pompare acqua su collina significa che l'energia solare o eolica non viene sprecata e l'acqua può essere trattenuta nei serbatoi fino a quando la domanda non aumenta di sera.
Esistono molti diversi tipi di tecnologie di accumulo di energia, ciascuna con i propri vantaggi e svantaggi. Per i sistemi collegati alla rete su larga scala in cui sono necessarie molte ore di stoccaggio, l'idro pompato è il economicamente redditizio opzione.
Circa l'autore
Roger Dargaville, docente senior, Università di Monash
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.
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