Nei Fuerschung suggeréiert datt d'landwirtschaftlech Waasserreservoiren vun Australien eng innovativ Energiespäicherléisung fir variabel erneierbar Energien kéinte sinn.
Iwwer 30,000 Mikro-gepompelt Hydro-Energie-Späichersystemer kéinte potenziell gemaach ginn mat existéierende landwirtschaftleche Staudamm. Bildkreditt: Pixabay, fräi Lizenz
Zénger vun Dausende vu kleng-Skala Hydroenergie Stockage Siten kéinten aus Australien Bauerenhaff Staudämm gebaut ginn, Ënnerstëtzung der Opnahmen vun zouverlässeg, niddereg-Kuelestoff Muecht Systemer am ländleche Communautéiten, nei UNSW-Sydney gefouert Fuerschung proposéiert.
D'Etude, publizéiert Applied Energy, fënnt landwirtschaftlech reservoirs, wéi déi fir Solarenergie Bewässerung benotzt, kéint verbonne ginn Mikro-gepompelt hydroenergy Stockage Systemer ze Form - Stot-Gréisst Versiounen vun der Snowy Hydro hydroelectric Dam Projet. Et ass déi éischt Studie op der Welt fir d'Potenzial vun dëse klenge Systemer als innovativ erneierbar Energielagerungsléisung ze bewäerten.
Bauerenhaff Bewässerung System. Bildkredit: deraugustodesign via Pixabay, CC0 Public Domain
Mat der verstäerkter Verréckelung Richtung variabel Energiequellen wéi Wand- a Solar-Photovoltaik, ass d'Späichere vun Iwwerschossenergie wesentlech fir eng stabil an zouverlässeg Energieversuergung ze garantéieren. An anere Wierder, wann d'Sonn net op ass oder de Wand net bléist, kann gespäichert Energie hëllefen d'Energieversuergung an d'Nofro an Echtzäit ze balanséieren an de Risiko vu Mangel an Iwwerlaascht ze iwwerwannen.
An engem mikrogepompelten Hydro-Energie-Späichersystem gëtt iwwerschësseg Solarenergie aus Héichproduktiounsperioden gespäichert andeems Waasser an en héich leeën Reservoir gepompelt gëtt, deen zréck an en nidderegen Reservoir fräigelooss gëtt wann méi Kraaft gebraucht gëtt, duerch eng Turbine fléisst. -verbonne Generator fir Stroum ze kreéieren.
Wéi och ëmmer, nei Waasserbehälter fir mikrogepompelt Hydroenergielagerung ze bauen kann deier sinn.
"Den Iwwergank zu Kuelestoff-Kraaftsystemer wéi Wand- a Solar-Photovoltaik brauch kosteneffektiv Energiespäicherléisungen op all Skala," seet Dr Nicholas Gilmore, Lead Auteur vun der Etude an Dozent op der School of Mechanical and Manufacturing Engineering at UNSW Eng.
"Mir hu geduecht - wann Dir geographesch glécklech sidd zwee bedeitend Waasservolumen mat genuch Héicht getrennt ze hunn, hutt Dir vläicht d'Potenzial fir Ären eegene Hydroenergielagerungssystem ze hunn."
Mikro-gepompelt Hydro-Energie-Späichersystemer späicheren iwwerschësseg Solarenergie aus Héichproduktiounsperioden andeems Waasser an en héich liewegen Reservoir pompelt, deen zréck an en nidderegen Reservoir fräigelooss gëtt wann méi Kraaft gebraucht gëtt. Bildkreditt: UNSW
Entdeckt dat onbenotzt Potenzial vu Bauerenhaff Staudammen
Fir d'Etude huet d'Team, déi och Fuerscher vun der Deakin University an der University of Technology Sydney abegraff hunn, Satellitebiller benotzt fir eenzegaarteg landwirtschaftlech Reservoir-Paaringen uechter Australien aus engem 2021-Datetaz vu Bauerenhaff Staudammen ze kreéieren.
Si hunn dunn d'Grafiktheorie Algorithmen benotzt - eng Filial vun der Mathematik déi modelléiert wéi d'Noden organiséiert a matenee verbonne kënne ginn - fir kommerziell villverspriechend Siten op Basis vu Mindestkapazitéit an Hang ze filteren.
"Wann Dir vill Stauen an der Noperschaft hutt, ass et net liewensfäeg se an all Kombinatioun ze verbannen," seet Dr Thomas Britz, Co-Auteur vun der Etude a Professere bei UNSW Sciencesenger Schoul fir Mathematik a Statistiken. Also benotze mir dës Grafiktheorie Algorithmen fir déi bescht Dammkonfiguratiounen mat enger vernünftlecher Energiekapazitéit ze verbannen.
Vun bal 1.7 Millioune Bauerenhaff Staudämm, d'Fuerscher identifizéiert iwwer 30,000 Siten uechter Australien als villverspriechend fir Mikro-pompelen Hydro Energie Stockage. Den duerchschnëttleche Site kéint bis zu 2 kW Kraaft an 30 kWh benotzbar Energie ubidden - genuch fir e südaustralescht Heem zréck fir 40 Stonnen.
"Mir hunn Zéngdausende vun dëse potenzielle Site identifizéiert, wou mikrogepompelt Hydro-Energielagerungssystemer installéiert kënne ginn ouni deier Reservoirkonstruktioun ze maachen", seet den Dr Gilmore. "Dat sinn Dausende vun Stéit, déi potenziell hir Solarverbrauch erhéijen, Sue spueren op hir Energierechnungen, an hire Kuelestoffofdrock reduzéieren."
D'Fuerschungsteam benchmarkéiert och e Mikro-gepompelten Hydro Site op eng kommerziell verfügbar Lithium-Ion Batterie a Solar-ugedriwwene Bewässerungssystemer. Trotz enger gerénger Entladungseffizienz hu se fonnt datt d'gepompelt Hydro-Späichere 30 Prozent méi bëlleg war fir eng grouss eenzeg Zyklusbelaaschtung wéinst senger héijer Späicherkapazitéit.
"Während den initialen Auslag fir e Mikro-gepompelten Hydro-Energielagerungssystem méi héich ass wéi eng Batterie, sinn d'Virdeeler méi grouss Späicherkapazitéit a potenziell Haltbarkeet fir Joerzéngten", seet den Dr Gilmore. "Awer déi Käschte gi souwisou wesentlech reduzéiert andeems Dir op existente Reservoiren kapitaliséiert, wat och den zousätzleche Virdeel vu manner Ëmweltimpakt huet."
Bauen vun Mikro-gepompelten Hydro-Energie-Kraaftsystemer aus existente Bauerenhaffdämme kéinten och ländlech Gebidder hëllefen, déi ufälleg sinn fir Stroumausfall, déi eng sécher an zouverlässeg Backup-Energiequell brauchen. D'Batteriebackupkraaft ass allgemeng op manner wéi en halleft Dag limitéiert, während Generatoren, och wann se mächteg sinn, ofhängeg vun enger bezuelbarer Brennstoffversuergung sinn a schiedlech Emissiounen produzéieren.
"D'Leit op de Rand vum Stroumnetz kënne méi u Stroumausfall ausgesat sinn, an d'Versuergung kann manner zouverlässeg sinn", seet den Dr Gilmore. "Wann et e Stroumausfall während engem Bëschbränn gëtt, zum Beispill, gëtt e pompelen Hydro System Iech genuch Energie fir en Dag ze daueren, wärend eng Batterie normalerweis ongeféier aacht Stonnen dauert."
Och wann encouragéiert, soen d'Fuerscher datt e puer Aschränkungen vun der Studie weider Analyse erfuerderen, dorënner Schwankungen an der Waasserverfügbarkeet, Pompelplang an Oflaafseffizienz.
"Eis Erkenntnisser sinn encouragéierend fir d'Weiderentwécklung vun dëser opkomende Technologie, an et gëtt vill Spillraum fir zukünfteg technologesch Verbesserungen, déi dës Systemer mat der Zäit ëmmer méi bëlleg maachen", seet den Dr Gilmore.
"De nächste Schrëtt wier e Pilot Site opzestellen, d'Performance vun engem System an Aktioun ze testen an et am Detail ze modelléieren fir d'real Welt Validatioun ze kréien - mir hunn 30,000 potenziell Kandidaten!"
Source: UNSW
