ナン ド ドレース 20 GWh の電力を貯蔵できる揚水発電所は現在、フランスとの国境に近いスイス アルプスの高地で稼働しています。 産業革命と呼ばれる 200 年近くの間、私たち人間は、石炭、石油、ガスなどの化石燃料に蓄えられたエネルギーを利用して文明を動かしてきました。 それらの燃料は、何兆もの植物や動物、つまり生存のために太陽光に依存していた生物の分解から生じました。
今日それらを燃やすと、何百万年も隔離されてきたエネルギーが放出されます. その余分なエネルギーは、私たちの惑星が毎日太陽から受け取る太陽エネルギーに追加されます. 私たち人間は、XNUMX 世紀も経たないうちに、何百万年も蓄積されたエネルギーを放出する方法を見つけ出し、なぜ私たちの活動が地球の自然なリズムを乱しているのか疑問に思いました。 まあ、まあ、人々！
多くの人は、なぜ出版物が好きなのか疑問に思っています CleanTechnica 地球の過熱につながる気候変動について常に口論し、もはや人間の生活を支えることができなくなります。 彼らは、私たちがインターネット上で余分なクリックを獲得するためだけに、このようなことをでっち上げていると考えています。 実際、私たちは炭鉱のカナリアのようなものです。地球の主人であるかのように振る舞うと、実際にはその逆であるにもかかわらず、私たち全員に降りかかる災難の前触れです。
再生可能エネルギーは意見の問題
石炭、石油、ガスは、何百万年も待つ覚悟があれば、再生可能です。 しかし、自然の微妙なバランスを崩さないクリーンなエネルギーが必要な場合は、ほぼ無限に近い太陽の力を利用する新しい方法を発見するしかありません。 ソーラーパネルと風力タービンはまさにそれを行います。 問題は、それらが断続的であるのに対し、私たちが構築した社会はエネルギー、特に電気への瞬時のアクセスを毎日毎秒要求することです。 つまり、太陽光発電と風力発電の一部を蓄える方法を考え出す必要があります。
それを行う方法は何十もあります。 そのエネルギーの一部を蓄える電池を作ることができます。 鉄道車両に石を詰めて山まで運ぶことができるので、滑り降りる際に発電することができます。 巨大なコンクリート ブロックを積み上げて、下ろすときに発電機を回転させることができます。 または、電気が豊富で安価なときに大きな貯水池に水を満たして、後で水が下り坂を流れ、巨大な電気タービンを回転させることができます。
揚水式水力発電の 14 年の開発期間
これはまさに、電力会社のアルピックとスイス連邦鉄道が率いるコンソーシアムが行ったことです。 14 年以上の歳月を経て、ナン ド ドランスの揚水発電設備が完成し、稼働しています。 「出力は 80% 以上です。上流に水を汲み上げるために使用される電力 0.8 キロワット時ごとに、400,000 が送電網に供給されます」と、Nant de Drance 施設のチーフ エンジニア兼ディレクターである Alain Sauthier は説明します。 「貯水池の蓄電容量は、電気自動車のバッテリーXNUMX万個分を超えています」
「将来的には、再生可能エネルギーが徐々に原子力や化石エネルギーに置き換わるため、大量の電力を貯蔵することがますます必要になるでしょう」と Sauthier 氏は言います。 彼は、太陽光発電と風力発電は不安定な資源であり、必要なときに必ずしも発電するとは限らないため、このようなシステムが非常に重要であると付け加えています。 それらはエネルギーを蓄えることができ、ヨーロッパの送電網全体を安定させるのに役立ちます。
による スイス情報、プロジェクトが 14 年以上前に開始されて以来、18 年に高所に建設された人工湖であるエモソン貯水池と南にあるヴュー エモソン貯水池の間で、1955 キロメートルのトンネルがヴァレー アルプスに切り込まれました。 Emosson の容量は 25 万立方メートル (約 6.5 兆ガロン) です。 施工の様子をタイムラプス動画でご紹介します。
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大型車両は、これらのトンネルを使用して、オフィスを備えたプレハブの建物から 100 トンを超える重さのボール バルブまで、プロジェクトを完了するために必要なすべての材料と機器を運びました。 システムの心臓部であるエンジン ルームは、長さ 200 メートル、幅 32 メートル、高さ 52 メートルで、エッフェル塔が収まるほどの高さです。 900 メガワットの容量を持つ Nant de Drance は、ヨーロッパで最も強力な発電所の XNUMX つです。
Sauthier は、6 基のポンプ/タービンを特に誇りに思っています。これらは、そのサイズと使用されている技術の点で、世界でほぼ唯一のものです。 「XNUMX 分もかからずに、タービンの回転方向を逆転させ、発電から貯蔵に切り替えることができます。 このような柔軟性は、電力網のニーズに迅速に対応し、発電と消費を適応させるために重要です。 そうしないと、今年の初めにテキサス州で起きたように、送電網が崩壊して停電する危険があります。」
戦時中の需要管理
ナン・ド・ドランスの施設は、ロシアからの天然ガスへのアクセスなしで電気をつけ続けるという課題にヨーロッパが対処するのを助けるためにちょうど間に合うようにオンラインになりました. スイスは、この冬の電力需要を引き下げるためのいくつかの措置を計画しています。 政府は、まず自主的な保全措置を要求し、次にショーウィンドウの照明、移動式ヒーターの使用、または夜間照明のその他の使用など、必須ではない使用を制限する予定です。
また、電気自動車を充電するための電気の使用を抑えるよう人々に求めています。 必要に応じて、最大 30,000 の企業に電力使用量の最大 30% を節約するよう命じ、人々に電気自動車の充電を延期するよう求める可能性があります。 これらの 30 つのステップにより、電力需要を最大 XNUMX% 削減できると推定されています。 最後の手段として、政府は送電網の一部を停止することができました。
「これをパズルとして想像する必要があります。 個々のセグメントは XNUMX 時間削除され、他のセグメントが削除されている間に再びオンになります。 ネットワークの一部、つまりパズルのピースは、XNUMX 時間電力が供給されず、状況に応じて XNUMX 時間または XNUMX 時間再び電力が供給されます」と、スイス電力会社の VSE 協会のディレクターであるマイケル フランク氏は語っています。 ロイター通信社.
616,000 の揚水発電所
オーストラリア国立大学のマシュー・ストックスによると、 世界中の 616,000 サイト 閉回路揚水式水力発電施設を建設できる場所。 それらのわずか 1% を構築するだけで、地理的な考慮事項のみに基づいて断続的なエネルギーの貯蔵に関連するすべての問題を解決できると彼は言います。
それが理想です。 現実には、揚水発電設備は通常、ほとんどの電力が必要な場所からある程度離れた場所にあります。 つまり、それらを人口および商業センターに接続する高圧送電線が必要です。 これらのリンクは、建設にかなりの費用がかかり、それらをより大きな配電網に接続する許可を得る 挑戦することができます.
による ワシントン·ポスト、少なくとも 930 ギガワットのクリーン エネルギー容量と 420 ギガワットのストレージが今日アメリカに建設されるのを待っています。 保留中の再生可能エネルギーや蓄電池製品の多くは送電網に接続できないため、十分な速さで構築されていません。 「これは大きな問題です」と、Solar and Storage Industries Institute のエグゼクティブ ディレクターである David Gahl 氏は言います。 「変化を起こさなければ、気候変動に関する州および連邦の目標を達成することはできません。」
テイクアウト
すべてのエネルギー貯蔵には長所と短所があります。 揚水式水力発電は、リチウム イオン電池の周波数と電圧の安定化サービスを提供することはできませんが、エネルギーを数か月または数年にわたって蓄えることができます。 フォームエネルギー. 従来のバッテリー貯蔵施設は、数か月で完成します。 揚水式水力発電は、稼働するまでに XNUMX 年以上かかることがよくあります。
エネルギー貯蔵の天才は、個々のユースケースに最適なテクノロジーを知ることにあります。 確かに、揚水発電のエネルギー貯蔵技術の武器庫には場所があり、ほぼ XNUMX 年前に建設を考え始めた人々のビジョンのおかげで、ナン ド ドレース施設はすでにその価値を証明しています。
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- 情報源： https://cleantechnica.com/2022/12/25/the-making-of-a-pumped-hydro-water-battery-in-switzerland-with-video/
