ذخیره انرژی برای مدت زمان طولانی یک موضوع پرچالش می باشد. ذخیره سازی انرژی جاذبه در کوه ها موسوم به MGES میتواند یک راه حل مناسب برای این موضوع باشد.
باتری ها به سرعت در حال ارزان شدن هستند و راه حل کوتاه مدت برای ذخیره انرژی مورد نیاز، در حد مصرف روزانه، میباشند. با این حال، قابلیت ذخیره سازی طولانی مدت باتریها، مثلا در یک چرخه سالانه، از نظر اقتصادی مناسب نمیباشد. همچنین، فن آوری های ذخیره سازی پمپاژ هیدرولیکی (PHS)، که یک گزینه مناسب برای ذخیره بلند مدت انرژی با ظرفیت های بالای 50 مگاوات است، برای ذخیره انرژی زیر 20 مگاوات اقتصادی نمیباشد.
در مطالعه ای که در مجله Energy در 6 نوامبر 2019 منتشر شد، جولیان هانت ، محقق IIASA و همكارانش، روش MGES را پیشنهاد دادند که میتواند برای مقاصد ذخیره انرژی، در ظرفیتهای مابین فناوریهای ذخیره كوتاه مدت و بلند مدت فعلی، کاربرد داشته باشد. در این روش از جرثقیل هایی در لبه کوههای شیب دار برای انتقال شن و ماسه از کوهپایه به محلی دربالای کوه استفاده میشود. بکمک یک الکتروموتور/ژنراتور، مخازن حاوی ماسه از پایین به بالا، کشیده میشوند. در طی این فرآیند، انرژی بشکل پتانسیل ذخیره میشود. سپس در مواقع نیاز، با پایین فرستادن ماسه از محل ذخیره شده در بالای کوه، انرژی آن، در ژنراتور، به برق تبدیل میشود. در صورت وجود جریان رودخانه بر مجاورت کوه، چنین سیستمی را می توان با نیروگاه آبی ترکیب کرد، بدین ترتیب که، از این آب برای پر کردن مخازن ذخیره سازی در بالای کوه به جای ماسه استفاده کرد. سیستم MGES از این مزیت برخوردار هست که می توان آب را در هر ارتفاع از سیستم اضافه کرد و از این طریق امکان بکارگیری آب موجود در ارتفاعات مختلف کوه افزایش می یابد، که اینکار در نیروگاه های معمولیممکن نیست.
برتری شن و ماسه، در ارزان و فراوان بودنشان است و برخلاف آب، تبخیر نمی شود و انرژی پتانسیل خود را از دست نمی دهند و می توانند به دفعات مورد استفاده مجدد قرار گیرند. این امر در مناطق خشک اهمیت زیادی دارد. علاوه بر این، سیستمهای پمپاژ هیدرولیکی، بدلیل محدودیت فشار هیدرولیکی، حداکثر تا اختلاف ارتفاع 1200 متر کاربرد دارند. ولی سیستمهای MGES می توانند اختلاف ارتفاع بیش از 5000 متر نیز داشته باشند. به عنوان مثال مناطقی که دارای کوه های مرتفع هستند، همانند کوه های هیمالیا، آلپ و راکی، می توانند به مراکز مهم ذخیره طولانی مدت انرژی تبدیل شوند. جزایر هاوایی و جزایر اقیانوس آرام با زمین های کوهستانی شیب دار مکان های مناسب برای این سیستم میباشند.
مقاله مذکور، جزایر مولوکای در هاوایی را برای این طرح پیشنهاد می دهد و قرار است از انرژی بادی، خورشیدی، باتری و MGES برای تأمین نیاز انرژی این جزیره استفاده شود. اما این فناوری برای تولید برق در مدت اوج مصرف مناسب نمیباشد، در عوض، امکانی را برای ذخیره طولانی مدت انرژی ایجاد می کند. به عنوان مثال، می توان انرژی را به طور دائم برای ماهها ذخیره کرد و سپس به طور یکنواخت، تولید برق داشت. برق خورشیدی فقط در زمان تابش خورشید در دسترس است و برق بادی تنها در زمان وزش باد. با بکارگیری سیستم MEGES میتوان از این انرژی غیر یکنواخت برای دخیره آن بشکل انرژی پتانسیل در بالای کوه استفاده کرد و سپس این انرژی پتانسیل ذخیره شده را به برق یکنواخت تبدیل کرد و در دسترس مصرف کننده ها قرار داد. این در حالی است که باتری ها فقط با چرخه های ذخیره روزانه سرو کار دارند.
توجه به این نکته مهم است که فناوری MGES جایگزینی برای سیستمهای ذخیره انرژی فعلی نیست بلکه روش جدیدی را برای ذخیره انرژی و بهرهبرداری از پتانسیل جاذبه در مناطق کوهستانی فراهم میکند.
بازدیدها: 60