نيروگاه تلمبه‌ - ذخيره‌اي

amirhm

عضو جدید
کاربر ممتاز
نيروگاه برق آبي تلمبه ذخيره‌اي روشي براي ذخيره‌كردن و توليد برق به منظور تأمين تقاضاي پيك بالا (حداكثر تقاضاي مصرف برق) به واسطه حركت آب بين دو مخزن ذخيره آب در ارتفاعات متفاوت است.
در زمان تقاضاي كم برق، ظرفيت توليد برق اضافي براي پمپاژ آب به مخزن آب در ارتفاع بالاتر مصرف مي‌شود. وقتي كه تقاضاي برق بيشتر است آب از ارتفاع بالا از طريق توربين توليدكننده برق به طرف مخزن آب پائين تخليه مي‌شود.
مجموع توربين و ژنراتور قابل تغيير (برگشت) مانند پمپ و توربين عمل مي‌كنند (معمولاً طرح توربين فرانسيس). بعضي از تأسيسات از معادن متروكه به عنوان مخزن پائين‌تر استفاده مي‌كنند، ولي بسياري از آنها از اختلاف ارتفاع بين دو حجم طبيعي آب يا از مخازن مصنوعي آب استفاده مي‌كنند. نيروگاههاي تلمبه- ذخيره‌اي فقط آب را بين دو مخزن انتقال مي‌دهند. ولي نيروگاههاي تركيبي تلمبه ذخيره‌اي مانند نيروگاههاي برق آبي سنتي از طريق جريان رودخانه طبيعي برق توليد مي‌كنند. نيروگاههائي كه از روش تلمبه- ذخيره‌اي استفاده نمي‌كنند نيروگاههاي برق آبي سنتي گفته مي‌شوند. نيروگاههاي برق آبي سنتي كه داراي ظرفيت ذخيره قابل توجه هستند ممكن است بتوانند نقش مشابهي مانند ذخيره تلمبه‌اي در شبكه ايفا كنند.
با توجه به تلفات تبخير از طريق سطح آب و تلفات تبديل، تقريباٌ بين 70 تا 85 درصد انرژي الكتريكي مصرف شده براي پمپاژ و انتقال آب به مخزن واقع در ارتفاع بالا را مي‌توان مجدداٌ دريافت كرد. اين روش هم اكنون مقرون به صرفه‌ترين وسيله ذخيره مقادير زياد انرژي الكتريكي براساس بهره‌برداري است. ولي هزينه‌هاي سرمايه و وجود جغرافياي مناسب عوامل مهم تصميم‌گيري در اين مورد هستند.
تراكم انرژي نسبتاً كم سيستم‌هاي تلمبه ذخيره‌اي به حجم بسيار زياد آب يا اختلاف ارتفاع زياد بين دو منبع آب نياز دارند. مثلاً 1000 كيلوگرم آب (1 متر مكعب) در بالاي برج 100 متري حدود 272 كيلووات پتانسيل انرژي دارد. تنها راه ذخيره كردن مقدار قابل توجه انرژي، داشتن حجم زياد آب در روي تپه‌اي نسبتاً نزديك، ولي تا حد امكان در ارتفاع بالاتر و داشتن حجم آب دوم در منبع پائين است. در بعضي مكان‌ها اين شرايط به طور طبيعي اتفاق مي‌افتد و در شرايط ديگر يكي از منابع آب يا هر دو منبع آب به دست انسان ساخته و تهيه مي‌شود. اين سيستم مقرون به صرفه است چون نوسان‌هاي بار را در شبكه برق يكنواخت مي‌كند و اجازه مي‌دهد نيروگاههاي حرارتي مانند نيروگاههاي ذغال سنگي و نيروگاههاي هسته‌اي كه برق بار پايه را توليد مي‌كنند بتوانند با راندمان پيك يا حداكثر (نيروگاههاي بار پايه) به كار خود ادامه دهند در حاليكه نياز به نيروگاههائي كه سوخت‌هاي پرهزينه مصرف مي‌كنند را كاهش مي‌دهند. بهرحال هزينه سرمايه براي ساخت نيروگاههاي ذخيره‌اي آبي زياد است. نيروگاههاي تلمبه ذخيره‌اي به كنترل فركانس شبكه برق كمك مي‌كنند و توليد برق را ذخيره مي‌كنند. نيروگاههاي حرارتي كمتر قادرند پاسخگوي تغييرات ناگهاني تقاضاي برق باشند و باعث ناپايداري فركانس و ولتاژ مي‌شوند.
نيروگاههاي تلمبه ذخيره‌اي مانند ساير نيروگاههاي برق آبي مي‌توانند در مدت چند ثانيه در مقابل تغييرات بار از خود عكس‌‌العمل نشان دهند. نمونه‌اي از نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي طرح تلمبه ذخيره‌اي Ffestinog در
ولز Wales شمالي است كه چهار توربين آبي دارد و 360 مگاوات برق در مدت 60 ثانيه در هنگام نياز به برق توليد مي‌كند.
اولين بار از سيستم تلمبه ذخيره‌اي در دهه 1890 در ايتاليا و سوئيس استفاده شد. در دهه 1930 توربين برق آبي قابل برگشت ساخته و در دسترس قرار گرفت. اين توربين‌ها مي‌توانستند به صورت توربين- ژنراتور و در جهت عكس يا بطور معكوس به صورت پمپ‌هاي مجهز به موتور الكتريكي عمل كنند. آخرين توربين‌ها در مقياس بزرگ فناوري مهندسي توربين‌هاي داراي سرعت متغير هستند كه از راندمان بالاتري برخوردار هستند. اين توربين‌ها همزمان با فركانس شبكه، برق توليد مي‌كنند و مستقل از فركانس شبكه به صورت موتور پمپ عمل مي‌كنند.
استفاده يا كاربرد جديد سيستم تلمبه ذخيره‌اي يكنواخت كردن نوسانات خروجي منبع برق متناوب است.
سيستم تلبمه ذخيره‌اي در زمان بازده بالا و تقاضاي كم در حاليكه ظرفيت پيك اضافي توليد مي‌كند بار اضافي را نيز جذب مي‌كند. در بعضي از نقاط دنيا قيمت برق نزديك به صفر يا گاهي حالت منفي دارد (انتاريو كانادا در اوائل سپتامبر 2006) كه در اين شرايط نشاندهنده اين نكته است كه توليد برق بيشتر از بار مصرفي است. احتمالاً سيستم‌هاي تلمبه ذخيره‌اي براي تعادل توليد برق از طريق نيروگاه فتوولتائيك با مقياس بسيار زياد حائز اهميت خواهد بود.
در سال 2000، ايالات متحده آمريكا داراي ظرفيت تلمبه ذخيره‌اي به ميزان 5/19 گيگاوات بود كه 5/2 درصد ظرفيت توليد بار پايه اين كشور را به عهده داشت. نيروگاه PHS منفي 5/5 گيگاوات ساعت انرژي توليد كرده است چون براي پمپاژ آب انرژي بيشتر از انرژي توليدي مصرف مي‌شود كه به دليل تبخير آب، راندمان توربين و يا پمپ الكتريكي و فرسايش، تلفات انرژي اتفاق مي‌افتد.
در سال 1999، اروپا از مجموع 188 گيگاوات نيروي برق آبي 32 گيگاوات ظرفيت تلمبه ذخيره‌اي داشت كه نشاندهنده 5/5 درصد مجموع ظرفيت برق در اروپا است.
فناوري‌هاي احتمالي
درمورد استفاده از منابع زيرزميني مانند سدهاي پائين‌تر تحقيقات به عمل آمده است. از معادن نمك مي‌توان به عنوان منبع ذخيره آب در نيروگاههاي تلمبه ذخيره‌اي استفاده كرد اگرچه حل نمك ناخواسته مي‌تواند مسئله‌ساز باشد. در صورت امكان از تأسيسات زيرزميني براي اين نوع نيروگاهها مي‌توان استفاده كرد و تأسيسات تلمبه ذخيره‌اي آنها را توسعه داد روشي جديد در سيستم تلمبه ذخيره‌اي استفاده از توربين‌هاي بادي براي به كار بردن در پمپ‌هاي آب است. اين توربين‌ها با دريافت انرژي از باد باعث افزايش كارائي و راندمان نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي مي‌شوند.
نيروگاههاي تلمبه ذخيره‌اي در كشورهاي جهان
استراليا
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي 80 مگاواتي "بنديلا" سال 1977
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي 160 مگاواتي "كانگرو" ولي سال 1977
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي 1500 مگاواتي "تموت‌تري" سال 1973
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي 500 مگاواتي "وي ون هو"
لهستان
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي داي چو با ظرفيت 5/79 مگاوات
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي نيدزيكا با ظرفيت 6/92 مگاوات
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي پرايكا- زار با ظرفيت 500 مگاوات
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي سولينا با ظرفيت 200 مگاوات
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي زرنوويك با ظرفيت 716 مگاوات
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي ريدو با ظرفيت 150 مگاوات
اطريش
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي هاسلينگ با ظرفيت 360 مگاوات سال 1988
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي لونرسي و رك داراي ظرفيت 232 مگاوات سال 1958
- نيروگاه كرافت و رك گروپ فرگنت 100 مگاواتي
- نيروگاه كوتاي با ظرفيت 250 مگاوات سال 1981
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي مالتا- هاپتسوف با ظرفيت 730 مگاوات سال 1979
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي روداند ورك I،198 مگاواتي سال 1952
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي روداند ورك II،276 مگاواتي سال 1976
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي رب هگ 231 مگاواتي، سال 1972
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي سايلز 500 مگاواتي سال 1981
بلژيك
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي كو (Coo) 1100 مگاواتي سال 1979
بلغارستان
- پاوك PAVEC چيرا با ظرفيت 800 مگاوات سال 1998
كانادا
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي سرآدام بك در نزديكي آبشارهاي نياگارا با ظرفيت 174 مگاوات سال 1957 با توربين‌هاي Deriaz
چين
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي گنگزو با ظرفيت 2400 مگاوات سال 2000
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي تيان هنگپنگ 1800 مگاواتي سال 2001
كرواسي
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي 25/1 تا 14/1 مگاواتي لپيكا RHE سال 1985
- نيروگاه تلمبه ذخيرهاي 276 تا 240 مگاواتي ويلبيت RHE سال 1984
جمهوري چك
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي دبلسيس 480 مگاواتي سال 1978
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي دلوهه سترانه 650 مگاواتي سال 1996
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي ستسكو ويس 45 مگاواتي سال 1947
فرانسه
- گرند مزون نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي 1070 مگاواتي سال 1997
- دكش La Coche نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي 285 مگاواتي سال 1976
- مونتزيك Montezic نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي 920 مگاواتي سال 1983
- رانسي Rance نيروگاه جزر و مدي 240 مگاواتي سال 1966 با پمپ‌هاي بريد Bybrid pumped
- رون Revin نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي 800 مگاواتي سال 1976
- سوپر بيسورت Super Bissorte تلمبه ذخيره‌اي 720 مگاواتي سال 1978
پرتقال
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي اگوئي را Aguieira 270 مگاواتي
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي الكوا Alqueva 260 مگاواتي
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي آلتورباكو Alto Rabagao 72 مگاواتي
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي توراو Torrao 144 مگاواتي
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي ويلارينو 2، 74 مگاواتي

روسيه
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي كيوبن Kuban 9/15 الي 2/19 مگاواتي سال 1968
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي زاگورسك Zagorsk 1200 الي 1320 مگاواتي سال 1994
- زيلنچك Zelenchuk نيروگاه در دست ساخت 140 تا 6/150 مگاواتي
صربستان
- بجينابستا Bajina Basta نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي با ظرفيت 614 مگاوات
سلواكي
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي Cierny Vah با ظرفيت 16/735 مگاوات
سلووني
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي Avce با ظرفيت 600 مگاوات
آفريقاي جنوبي
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي دركنز برگ Drakensberg آفريقاي جنوبي با ظرفيت 1000 مگاوات سال ساخت 1983
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي پالميت (Palmiet) با ظرفيت 400 مگاوات
اسپانيا
- آگويو (Cantabria) Aguayo نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي با ظرفيت 339 مگاوات
- آلددويلا (Salaman Ca) Aldeadavila نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي 422 مگاواتي (دو واحد 211 مگاواتي)
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي Moralets- Liauset 210 مگاواتي
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي La Muela (Valencla) 628 مگاواتي
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي Sallente- Estany Gento با ظرفيت 451 مگاوات
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي Tajo de la Encantada با ظرفيت 360 مگاوات
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي Tavascan- Montmara با ظرفيت 52 مگاوات
- نيروگاه تلمبه ذخيره‌اي ويلارينو Villarino با ظرفيت 810 مگاوات
.
.
.
.

ادامه

منبع: http://en.wikipedia.org/wiki/pumped-storage-hydroelectricity
مترجم: محمود احمدي
 

setare.kavir19

عضو جدید
برای پمپاز آب به به بالا و تولید برق از دو طرح استفاده می کنن یکی توربوپمپ که توربین و پمپ با هم ترکیب می شوند و دیگری توربین و پمپ به صورت مجزا.تولید برق به این روش باعث یکنواختی منحنی بار و تولید برق ارزان قیمت می شود
 

kingkaveh

عضو جدید
یه کاربرد مهم نیروگاه تلمه ذخیره ای در شبکه هایی هست که نیروگاه های هسته دارن
در این شبکه ها برای این که نیروگاه های هسته باید در توان تقریبا ثابتی کار کنند در نتیجه ممکنه در ساعات Off load مشکل پیدا بشه از انرژِی نیروگاه هسته ای برای پمپ آب استفاده میکنند
تو ایران هم نیروگاه تلمبه ذخیره ای سیاه بیشه در حال احداث هست (از خداد سال قبل!)
 

Similar threads

بالا