Elektrownia szczytowo-pompowa

Elektrownia szczytowo-pompowa – zakład przemysłowy, którego zadaniem jest przemiana energii elektrycznej w energię grawitacyjną wody pompowanej do górnego zbiornika oraz proces odwrotny.

Górny zbiornik elektrowni szczytowo-pompowej Dlouhé Stráně w Czechach z widoczną w oddali górą Pradziad z wieżą na jej szczycie
Przykładowy schemat konstrukcji elektrowni szczytowo-pompowej

W elektrowni szczytowo-pompowej zamienia się energię elektryczną na energię potencjalną grawitacji poprzez wpompowanie wody ze zbiornika dolnego do górnego w okresie nadwyżki produkcji nad zapotrzebowaniem na energię elektryczną (np. w nocy), a następnie, w godzinach szczytu, następuje odwrócenie procesu.

Na tym też opiera się ekonomika działania tych elektrowni. Energia elektryczna jest skupowana w okresie, kiedy jest najtańsza, a oddawana do systemu (sprzedawana) w okresie najwyższego zapotrzebowania i za wyższą cenę.

Wbrew nazwie elektrownia taka nie produkuje sumarycznie prądu i jest de facto bardzo skutecznym akumulatorem o ogromnej pojemności i sprawności energetycznej rzędu 70-80%[1]. Istotną jej zaletą jest możliwość względnie szybkiego uruchomienia w nagłym przypadku; pełną moc osiąga ona w ciągu kilku minut (np. w Elektrowni Porąbka-Żar rozruch turbin trwa 180 sekund).

Elektrownie szczytowo-pompowe uzupełniają źródła energii, w których występują okresowe nadwyżki energii, czy to spowodowane niemożnością szybkiego dostosowania ilości wytwarzanej energii elektrycznej do bieżącego zapotrzebowania (na przykład w konwencjonalnych elektrowniach cieplnych opalanych węglem, siłowniach jądrowych mających ograniczoną możliwość sterowania) czy źródłach odnawialnych jak fotowoltaika, czy turbiny wiatrowe. W przypadku siłowni cieplnych nadwyżka mocy, która musi być utrzymywana w porze nocnej, przepadłaby bezpowrotnie, gdyby nie została zmagazynowana przez elektrownie szczytowo-pompowe w energii potencjalnej wody.

Elektrownie szczytowo-pompowe są najpowszechniej (obecnie i już od kilkudziesięciu lat) używanymi dużymi magazynami energii elektrycznej – 95% światowych zasobów o łącznej mocy 184 GW, z ciągłymi perspektywami i potrzebami ich dalszego rozwoju[2]. Alternatywami dla nich są między innymi: magazynowanie energii za pomocą sprężonego powietrza, produkcja syntetycznych paliw, magazynowanie energii w postaci termicznej oraz wiele innych rodzajów magazynów energii, które jednak najczęściej są bardziej kosztowne lub nadal nie dość rozwinięte technologicznie[3].

Elektrownie szczytowo-pompowe w Polsce:

Planowane elektrownie szczytowo-pompowe w Polsce:

  • Elektrownia szczytowo-pompowa Młoty - budowę rozpoczęto w roku 1972, po czym w 1981 ją wstrzymano. Obecnie rozważane jest wznowienie budowy. Po wybudowaniu byłaby największą w Polsce – 750 MW[6][7].

PrzypisyEdytuj

  1. Jacob, Thierry.Pumped storage in Switzerland - an outlook beyond 2000 Stucky. Accessed: 13 February 2012.
  2. Dariusz Ciepiela: Niemcy budują elektrownie szczytowo-pompowe. U nas temat ucichł. wnp.pl, 2020-07-28. [dostęp 2021-10-21].
  3. Chmielewski A., Kupecki J., Szabłowski Ł., Fijałkowski K.J., Zawieska J., Bogdziński K., Kulik O. i Adamczewski T.: Dostępne i przyszłe formy magazynowania energii. Fundacja WWF Polska, 2020. [dostęp 2021-10-21]. ISBN 978-83-60757-55-0.
  4. Zespół Elektrowni Wodnych Solina–Myczkowce. [dostęp 2014-02-15]. [zarchiwizowane z tego adresu (2014-02-21)].
  5. Energa zakończyła modernizację elektrowni Żydowo
  6. Dariusz Ciepiela: PGE rozważa dokończenie budowy elektrowni za 4 mld zł. wnp.pl, 2021-05-06. [dostęp 2021-10-21].
  7. Elektrownia Młoty jednak powstanie? PGE przeprowadza analizę prawną. money.pl, 2021-05-06. [dostęp 2021-10-21].