Nhà máy bơm - thủy điện: Giải pháp lưu trữ điện năng hiệu quả
Thứ hai, 24/06/2013 - 10:30
Một câu hỏi lớn đặt ra với các nhà nghiên cứu năng lượng hiện nay là làm thế nào để lưu trữ điện năng một cách hiệu quả.
Một câu hỏi lớn đặt ra với các nhà nghiên cứu năng lượng hiện nay là làm thế nào để lưu trữ điện năng một cách hiệu quả. Thực tế là lưới điện phân phối không thể lưu trữ điện nên vấn đề đặt ra là phải có giải pháp để cân bằng sản lượng điện tiêu thụ và sản lượng điện sản xuất ra. Nhưng liệu các nhà máy điện có thể sẽ xử lý một cách nhanh chóng biến động về nhu cầu tiêu thụ điện và đỉnh công suất tiêu thụ của khách hàng để sản xuất ra lượng điện thích hợp? Nhà máy bơm - thủy điện là chính là câu trả lời cho vấn đề này.
Nhà máy bơm - thủy điện được xây dựng trên dãy Anpơ
Các nhà máy kiểu này có thể sản xuất ra lượng điện cần thiết trong vài phút và lưu trữ điện năng một cách ổn định. Nguyên tắc tương đối đơn giản: Khi công suất thặng dư được tạo ra, nó sẽ được dùng để bơm nước ở một hồ chứa thấp lên một hồ chứa cao hơn, lượng nước này có thể được sử dụng để sản xuất ra lượng điện nhất định để đáp ứng nhu cầu của khách hàng trong thời gian cao điểm.
Ý tưởng lưu trữ năng lượng bằng nước không mới. Trước đây, một dự án với nguyên lý tương tự đã được xây dựng ở miền Trung châu Âu vào những năm 1920. Tuy nhiên hiệu năng của dự án nói trên là rất hạn chế do năng lượng cần thiết để bơm nước lên cao là nhiều hơn so với năng lượng thu được khi cho nước chảy xuống để phát điện. Tuy nhiên, những dự án tương tự là cần thiết để bù vào biến động về nhu cầu sử dụng điện của khách hàng. Điện sản xuất trong giờ thấp điểm sẽ có giá rẻ hơn, ví dụ vào ban đêm thì điện sản xuất ra sẽ được dùng để bơm nước lên các hồ trên cao, và sau đó lượng nước này lại sản xuất ra điện để phát trong giờ cao điểm khi giá bán cao hơn.
Một trong những dự án bơm – thủy điện hiện đại nhất trên thế giới vừa được xây dựng trên dãy Anpơ của Thụy Sĩ tại một địa điểm gần đỉnh Mont Blanc. Sáu tổ máy với công suất phát của mỗi tổ là 150 megawatt được vận hành bởi lượng nước được bơm lên cao vào hồ chứa sẽ cung cấp điện cho nhà máy điện Nant de Drance Alpine, cấp điện cho 625.000 hộ dân trong vùng.
Nhà máy này có 2 hồ chứa: Hồ thứ nhất có tên là Lac d’Emosson, là hồ lớn thứ hai của Thụy Sĩ với dung tích 227 triệu m3 nước, hồ thứ hai ở trên độ cao 2.200 mét so với mực nước biển có tên là Lac du Vieux Emosson, hồ này có dung dích 13,5 triệu m3 nước. Con đập ngăn nước của hồ Lac du Vieux Emosson có độ cao 20 mét.
Trạm tuốc bin được xây dựng trong một hang lớn dài 190 mét, cao 52 mét giữa hai hồ chứa ở độ cao 1.700 mét so với mực nước biển. Có hai đường dẫn nước riêng biệt được xây dựng để nối hai hồ với nhau. Ngoài ra còn có một hang nhỏ hơn để lắp đặt các trạm biến áp và thiết bị khác.
Với tổng công suất vào khoảng 900 megawatt, dự án này là một trong những giải pháp quan trọng nhằm đảm bảo an ninh năng lượng cho Thụy Sĩ trong những năm sắp tới. Được khởi công vào năm 2008, dự án này dự kiến sẽ hoàn thành vào năm 2017. Một trong những điểm nổi bật của dự án này là những ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường sẽ được hạn chế đến mức tối thiểu.
Theo Knowledge Today