Quaranta E, Boes RM, Hund JD et al. (2024) Considerations on the existing capacity and future potential for energy storage in the European Union’s hydropower reservoirs and pumped-storage hydropower. Journal of Energy Storage 104, A, 114431 – https://doi.org/10.1016/j.est.2024.114431 – opena access article pdf – CC BY 4.0
Abstract (povzetek):
Skladiščenje vode in vodni zbiralniki so ključni za povezavo voda-energija-prehrana-ekosistem (angl. Water-Energy-Food-Ecosystem – WEFE), zlasti kadar skladiščijo vodo za hidroenergijo. Vendar v modelih energetskih sistemov ni enotnega mnenja o obstoječih zmogljivostih shranjevanja energije in možnostih za prihodnjo uporabo črpalne hidroelektrarne (angl. pumped-storage hydropower – PSH) in konvencionalne hidroelektrarne z akumulacijskim rezervoarjem (angl. reservoir storage hydropower – RSHP). Poleg tega je znanje o zmogljivosti shranjevanja energije v čepralni in akumulacijskih hidroelektrarnah še vedno precej razdrobljeno in izraženo z različnimi značilkami (metrikami), ki jih je treba razlagati in uskladiti. Ta članek obravnava te ovire s sistematičnim pregledom literature in zbirk podatkov (ki se običajno uporabljajo za regionalne ocene in modeliranje), povezanih z zmogljivostjo shranjevanja energije, vodno energijo in akumulacijami, usklajevanjem različnih metrik in zagotavljanjem notranje skladne zbirke podatkov o trenutni zmogljivosti shranjevanja energije in možnosti razširitve zmogljivosti, s poudarkom na Evropski uniji (EU). Ocenjena teoretična zmogljivost skladiščenja v tem dokumentu (izračunana s produktom prostornine skladiščenja in višine vodostaja) združenih sistemov akumulacijskih in črpalnih hidroelektrarn v EU znaša 62 TWh (6,3 TWh + 55,7 TWh iz črpalnih oziroma akumulacijskih hidroelektrarn). Tehnična zmogljivost skladiščenja (tj. teoretična z nekaterimi korekcijskimi faktorji zmanjšanja) znaša 2,3 TWh za črpalne in 24,9 TWh za akumulacijske hidroelektrarne. Po podatkih Mednarodnega združenja za vodno energijo (International Hydropower Association – IHA) znaša 1,3 TWh za črpalne hidroelektrarne, po podatkih Evropske mreže za prenos električne energije (ENTSO-E) pa 71 TWh za črpalne in akumulacijske hidroelektrarne skupaj (slednje vključuje kaskadne učinke za Švedsko), medtem ko je dejansko uporabna zmogljivost za črpalne hidroelektrarne lahko med 500 in 600 GWh. Glede na pregled literature je možen nov razvoj obeh vrst hidroelektrarn (razpoložljivi teoretični potencial je 35-230 TWh iz zaprte zanke črpalnih hidroelektrarn, +50 TWh iz odprte zanke črpalnih hidroelektrarn ob zanemarjanju kaskadnega učinka in +2,6 TWh iz novih akumulacij v dolinah s taljenjem ledenikov), vendar so bile najbolj primerne lokacije v EU že izkoriščene, preostale pa so lahko manj ekonomične. Zato bi lahko bilo medsebojno povezovanje obstoječih akumulacij, izkoriščanje opuščenih rudnikov (+141 GWh oziroma +3 TWh tehničnega potenciala), posodobitev in povečanje skladiščne zmogljivosti obstoječih črpalnih hidroelektrarn veliko bolj stroškovno učinkoviti.
URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352152X24040179