Podczas dyskusji na temat akumulacji energii zaproponowałem następujące rozwiązanie.
Pytanie do energetyków: Czy to się może sprawdzić ?


Tak sobie pomyślałem że skoro w Polsce najszybciej da się uzyskać sporą energię z wiatraków jako źródeł odnawialnych, to może błędu w podejściu do akumulacji energii z wiatraka trzeba szukać w zakładaniu do śmigieł wiatraka generatora?
Może jak w samochodzie trzeba by je wyposażyć w hybrydę i montowano im układ pompa wodna generator, to wystarczy układ taki wyposarzyć w dwa zbiorniki górny (na wzgórzu) i dolny w dolince w pobliżu, aby uzyskać układ prawie dowolnie dysponujący pozyskiwaną mocą w czasie.
Jednym słowem połączenie wiatraka z elektrownią pompowo szczytową.
Wiatr wieje, energia potrzebna systemowi trafia do systemu, a nadwyżka jest pompowana z dolnego zbiornika do górnego.
Wiatr przestaje wiać, pompa napędza generator i energia płynie do sieci np w godzinach szczytu.Zresztą opcjonalnie nieco ponad dolnym zbiornikiem może zostać zabudowany hydrogenerator.
W ten sposób ze słabości wiatraka można uczynić jego siłę.
Bowiem mógłby zamiast dostarczać energię do sieci w godzinach wiatru, dostarczać ją w godzinach szczytu.
Niestety w nieco mniejszej ilości, ale za to wtedy gdy jej potrzeba.
Do tego celu można by również zaadaptować istniejące instalacje hydroelektrowni szczytowych.

Pozdrawiam i polecam temat o oszczędności energii w elektrowniach (pytanie naiwne, pompa ciepła i kondensator)

Niestety nie jest to dobry pomysł.
Konwersja energii mechanicznej na elektryczną odbywa się na tyle z dużą sprawnością, że tworzenie taki hybryd nie ma sensu.
Lepiej wybudować obok (w odległości nawet kilkunastu kilometrów) dużą elektrownie szczytowo pompową.
Jeśli mielibyśmy układ sieci wiatraków można by dodatkowo bilansować energię bez zbędnego przepompowywania wody.

opel4 napisał:

Niestety nie jest to dobry pomysł. Konwersja energii mechanicznej na elektryczną odbywa się na tyle z dużą sprawnością, że tworzenie taki hybryd nie ma sensu. Lepiej wybudować obok (w odległości nawet kilkunastu kilometrów) dużą elektrownie szczytowo pompową. Jeśli mielibyśmy układ sieci wiatraków można by dodatkowo bilansować energię bez zbędnego przepompowywania wody.

Widzę brak przytomności w tym co powyżej napisałeś.
Bo w tej chwili właśnie w elektrowniach szczytowo pompowych takie zabiegi są czynione kilka razy.
1 zamiana energii wody na energię elektryczną, napędznie nią pompy podnoszącej wodę,
3 wytworzenie prądu przez generator napędzany turbiną obracaną spadającą z górnego zbiornika wodą.
Ja proponuję natomiast
jeśli w godzinach szczytu jest wiatr, to wiatrak produkuje energię wprost do sieci.
Jeśli go nie ma, to pompa (turbina ) napędzana wodą z górnego zbiornika napędza ten sam generator co wiatrak, i produkuje prąd.
Jeśli zaś to nie są godziny szczytu lecz dołka zużycia energii elektrycznej, to (jeśli jest wiatr) wiatrak napędzając pompę (turbinę wodną) powoduje pompowanie wody z dolnego do górnego zbiornika i gromadzenie w ten sposób energii na godziny szczytu. Proste i najtańsze.
Dla osób niezorientowanych w chwili obecnej Polska posiada elektrownie pompowo szczytowe, które prądem pobieranym z sieci w godzinach nadwyżki prądu, napędzają pompy pompujące wodę na wysokość.
Aby następnie w godzinach szczytu mogła ona napędzać turbinę hydroelektrowni.

Więc co tu się opłaca a z wiatraka nie?
Toż tam mamy rozwiązane 2 problemy naraz.
Energię na godziny szczytu, oraz akumulację energii z wiatraków, które produkują ją najczęściej wtedy gdy nie jest ona potrzebna.

Można tu sobie wyobrazić i taką opcję, że wiatrak napędza jedynie pompę poompującą wodę do górnego zbiornika.
Resztę załatwia hydroelektrownia umieszczona między zbiornikami, która dodatkowo może dopompowywać wodę w godzinach poza szczytem.
To jedynie kwestia dobrania mocy wiatraka i generatora elektrowni

Jak sobie wyobrażasz układ sieci wiatraków?
Jeden tutaj a drugi we władywostoku?
Bo inaczej to zwykle prędkość i kierunek wiatru jest raczej podobny prawie w całym kraju.

Rozumiem, że przy każdej turbinie wiatrowej chcesz zbudować dwa zbiorniki jeden górny drugi dolny?
Pompa pompująca wodę między zbiornikiem dolnym a górnym ma być bezpośrednio (mechanicznie) podłączona do turbiny wiatrowej?

Teoretycznie rozwiązaniem było by tworzenie zespołów: elektrownia szczytowo - pompowa + zespół turbin wiatrowych. W praktyce nie ma to ekonomicznego sensu i IMHO nigdy mieć nie będzie (mam na myśli tworzenie zaplecza elektrowni wiatrowej w postaci tego typu elektrowni). Pewną możliwość stwarzają kompleksy: zbiornik na górze i u jej podnóża, a dookoła niej - w promieniu kilkunastu - kilkudziesięciu kilometrów - zespoły wiatraków na okolicznych wzgórzach, farmy ogniw fotowoltaicznych oraz podłączone tysiące domostw z samodzielnymi, niewielkiej mocy, źródłami energii odnawialnej. Oczywiście wszelkie podłączenia mechaniczne odpadają.
Dużym ułatwieniem było by wykorzystanie istniejących elektrowni szczytowo - pompowych, jak np. Porąbka - Żar ( http://maps.google.pl wpiszcie do wyszukiwarki współrzędne: 49.786917,19.226160). Mam na myśli "obsadzenie" jej okolic farmami wiatraków i resztę tałatajstwa
Oczywiście pomijam tu ogromną stratę walorów krajobrazowych i ingerencję w naturalne środowisko gór.
Przyznaję, że są to tylko moje dywagacje - nie jestem ekonomistą ani specjalistą od energetyki. Z wykształcenia jestem technikiem elektrykiem (technikum w Kętach; zwiedzałem wnętrze elektrowni Żar - Porąbka w ramach zajęć) - inżynierem wiertnikiem (AGH w Krakowie, wydział Wiertniczo - Naftowy; m. in. poszukiwania nafty, gazu i wód geotermalnych).
Myślę, że takie rozwiązanie miało by sens w średniej skali, zaspokajając w większej części potrzeby lokalnej na poziomie niektórych powiatów i województw (uwzględniam tu tylko miasta które będą mieć takie możliwości, przykładowo znane mi Żywiec i Bielsko - Biała). Niestety boję się, że nie będzie kto miał wyłożyć na takie ekscesy kapuchy
Zapomniałem napisać: uważam, że NIKOGO nie będzie stać na budowę tego typu zbiorników - o infrastrukturze zasilającej nie wspominając. To są setki milionów złotych i lata pracy niestety...

Nie koniecznie muszą to być tak olbrzymie nakłady.
Chodzi głównie o to aby znaleźć odpowiednią różnicę wzniesień i ( np w pokamieniołomowych) we wgłębieniach terenu móc umieścić zbiorniki.
Nie upieram się że koniecznie wiatrak musi napędzać wprost pompę, chociaż przy lokalnej nie dużej mocy instalacji mogło by się to z powodzeniem udać.
Ale możliwa jest również zabudowa wiatraków w sieci wydzielonej w której jedynie z grubsza trzeba utrzymać parametry napięcia ( U, f, Th itd) a pracującej jedynie na podnoszenie wody pomiędzy zbiornikami przez wiatraki.
Wtedy zbiorniki wody mogły by być np centrum takiego układu, a sieć wiatraków mogła by się rozciągać nawet na kilkanascie kilometrów w okół.
Energię tak zgromadzoną można by później uzywać sprzedając ją (po wyprodukowaniu w hydrogeneratorze) do krajowej sieci energetycznej, w dowolnej chwili.
Cena takiej energii była by najwyższa z możliwych.
Po pierwsze sama energia kosztowała by najdrożej bo była by sprzedawana w szczycie, a po drugie do wytworzonej w wiatrakach energii można by kasować dodatek w postaci dopłat za tzw zieloną energię, które już w tej chwili są wypłacane.
(W najbliższym czasie ma być uruchomiona giełda energii, na której w zależności od pory dostarczenia energii będzie miała ona inną cenę.
Zapewne najwyższą w szczycie.)
Dlatego takie układy, tak jak elektrownie wielopaliwowe, spalające biomasę np na dołkach zużycia prądu (biomasa będąc mniej kaloryczna od węgla daje możliwość produkcji mniejszej ilości energii, za to po wyższych wymuszonych dopłatami do tzw zielonej energii cenie) mogły by dobrze zarabiać na swoim "procederze"

Krzysztof K napisał:

(W najbliższym czasie ma być uruchomiona giełda energii, na której w zależności od pory dostarczenia energii będzie miała ona inną cenę. Zapewne najwyższą w szczycie.)

Cytat:

Ministrowie: Skarbu Państwa, Gospodarki i Finansów przyjęli w kwietniu 1999 roku harmonogram działań dla liberalizacji rynku energii elektrycznej i prywatyzacji sektora energetycznego. W grudniu 1999 roku Komitet Ekonomiczny Rady Ministrów przyjął dokument pt. "Zasady działania rynku energii elektrycznej w Polsce w roku 2000 i w latach następnych", przedstawiający strukturę rynku wraz z giełdą energii, mechanizmy działania rynku oraz relacje pomiędzy jego Członkami. Powstanie Spółki Giełda Energii SA zapoczątkowane zostało ogłoszeniem przez Ministra Skarbu Państwa w lipcu 1999 roku przetargu na wybór konsorcjum, które utworzy i uruchomi giełdę energii w Polsce. Zwycięzcą przetargu, rozstrzygniętego na przełomie września i października 1999 roku, zostało Konsorcjum pod przewodnictwem spółki Elektrim SA. Akt założycielski Spółki Towarowa Giełda Energii SA został podpisany przez akcjonariuszy-założycieli w dniu 29.11.1999 roku. Spółka została zarejestrowana i rozpoczęła działalność w dniu 7 grudnia 1999 roku. Zgodnie z przyjętym harmonogramem działań Giełda Energii SA zaoferuje Członkom rynku giełdowego możliwość zawarcia pierwszych transakcji handlowych w ciągu 6-ciu miesięcy od dnia rejestracji. Pierwsze transakcje handlowe zostały zawarte na Rynku Dnia Następnego 30 czerwca 2000 roku.

Czyli w Polsce już od 8 lat istnieje i działa taka giełda.
Ceny na rynku bilansującym są właśnie zależne od zapotrzebowania, a zakłady energetyczne na bieżąco dokupują niezakontraktowaną energię.

Elektrownie szczytowo pompowe od 8 lat sprzedają energię w szczycie po bardzo dobrej cenie. Gromadzą energię wtedy gdy jest ona tania, a czy ona będzie pochodziła z wiatraków czy z elektrowni węglowej nie ma żadnego znaczenia.

Na Pomorzu sa zarowno najlepsze warunki wiatrowe jak i najwieksza elektrownia szczytowo-pompowa w Zarnowcu (ponad 700 MW mocy) . Jest jeszcze jedna w Zydowie moc ~150MW.
Jak na cala Polske to kropla w morzu potrzeb, ale jest to wiecej niz maksymalny pobor mocy w calym wojewodztwie, wiec przynajmniej Pomorskie mogloby sie przestawic na OZE w 100%.

Krzysztof K napisał:

Nie koniecznie muszą to być tak olbrzymie nakłady. Chodzi głównie o to aby znaleźć odpowiednią różnicę wzniesień i ( np w pokamieniołomowych) we wgłębieniach terenu móc umieścić zbiorniki.

Niestety nie jest to takie proste. Zbiornik wody - aby miał odpowiednią "moc", musi mieć sporą pojemność. Jest to nacisk na podłoże rzędu minimum setek tysięcy ton. Trzeba brać pod uwagę sporą różnicę poziomów (aby uzyskać wymaganą energię spadającej wody), do tego wystarczającą nośność gruntu, warunki geologiczne etc.
Prościej jest wybudować zaporę w korycie rzeki niż zbiornik na sporym wzniesieniu. Do tego cała infrastruktura. Np. Porąbka - Żar to wydrążone wnętrze góry - prawie kilometrowej długości ogromna sztolnia jako rampa wjazdowa, w środku przestrzeń wielkości boiska piłkarskiego ze stropem na wysokości kilkunastu metrów, a tam poupychane potężne generatory i inne ustrojstwo. Aby uzyskać potrzebną moc, nie da się takich robótek ziemnych uniknąć
Oczywiście pomysł jest dobry, ale na szerszą skalę niewykonalny. No chyba że jakieś państwo zagra va banque i w obliczu zbliżającego się kryzysu energetycznego wyasygnuje ogromne środki na tego typu zespoły. No ale w cuda to ja już nie wierzę

ender napisał:

Na Pomorzu sa zarowno najlepsze warunki wiatrowe jak i najwieksza elektrownia szczytowo-pompowa w Zarnowcu (ponad 700 MW mocy) . Jest jeszcze jedna w Zydowie moc ~150MW. Jak na cala Polske to kropla w morzu potrzeb, ale jest to wiecej niz maksymalny pobor mocy w calym wojewodztwie, wiec przynajmniej Pomorskie mogloby sie przestawic na OZE w 100%.

Nie zapominajcie o kwestiach czasowych - taka elektrownia szczytowo-pompowa jest projektowana na cykl dobowy i są to wahania zużycia mocy. OZE daje (zależnie od typu) tak różne cykle, że zasadniczo jest nieokresowe. Trzeba magazynować energie na okresy dłuższe niż doba, pojemność 'magazyny' musi więc być znacznie większa.

Oki nikt nie mówił że to będzie bardzo proste.
Pisałem o kamieniołomach, bowiem tam takie zbiorniczki powstają niejako za darmo, może udało by się zadaptować któreś już istniejące pokamieniołomowe zbiorniki wody już istniejące.
Tymbardziej że kamieniołomy, to często drążone w skale olbrzymie wgłębienia.
Wystarczyło by znaleźć dwa leżące po sąsiedzku wyeksploatowane niecki, i wtedy impreza mogła by być tańsza.
Szczególnie gdyby już na etapie wydobycia spodziewano się przyszłego zastosowania takiej imprezy.
I na koniec.
Energia jest w szczycie kupowana po wysokich cenach od dużych wytwórców obecnie istniejących.
Zapewne od mniejszych była by pobierana również.
Jest oczywiste że wiatrak może się nie kręcić nawet kilkanaście dni.
można wtedy podnosić jak obecnie wodę przy pomocy jej pompowania prądem.
Trudno wtedy zysk za kWh będzie tak marny jak dzisiejszych elektrowni szczytowo pompowych.

Krzysztof K napisał:

Wystarczyło by znaleźć dwa leżące po sąsiedzku wyeksploatowane niecki, i wtedy impreza mogła by być tańsza.

Dzisiaj kumulacja w totolotku, wystarczy wytypować poprawnie tylko 6 liczb i 30 mln w kieszeni.
Po co więc szukać dwóch kamieniołomów o znacznym przewyższeniu, jak mamy totolotka.

Krzysztofie twoja teoria jest dziurawa jak sito

pisałem ci to już ale widać dalej drążysz temat wiec powtórze:

Twój system to wiatraki wokół 2 zbiorników wody. Woda pompowana mechanicznie przez wiatraki ze zbiornika dolnego do górnego.

popatrz na koszty - budowa zbiorników sieci rur łączących wiatraki ze zbiornikiem, pompy. Jeden zbiornik (górny) musi być sztuczny i bezodpływowy.

Lokalizacja - odpowiednie warunki hydro i geologiczne, wiatrowe?

Straty energii - pompowanie wody na duże odległości obarczone jest dużymi stratami energii w dodatku pompa pompująca wodę do góry misi pracować w ściśle określonym zakresie prędkości inaczej traci na sprawności. Powoduje to konieczność stosowania przekładni zależnych od prędkości wiatru.

dlatego wg mnie będzie to system nie opłacalny

kurczę
Jak się więc opłacają dotychczasowe elektrownie pompowo szczytowe?

A jeśli się nie opłacały, to może ktoś się zechce tak samo pomylić z ich połączeniem z wiatrakami.
Nawet nie koniecznie bezpośrednio tłoczącymi wodę.
Bo to za tanie .
Pod każdym z większych miast bywają olbrzymie zbiorniki w których dla miasta magazynowana jest woda.
Pewnie że nie wszędzie da się w pobliżu pobudować 2 o pewnej różnicy wzniesień.
Ale gdzie niegdzie się da
Z tym totkiem to troszkę jak z łycsym co uderza grzywką o beton .
Nie wiem co miałby z tym totek wspólnego?
Rozumiem że koledzy nie widywali glinianek po kamieniołomach ?
Albo odkrywki kopalni Bełchatów z której pompowana jest rzeka wody?
Cóż złego żeby zamiast brać na to pompowanie energię z elektrowni, robić to przy pomocy pomp zamontowanych do wiatraków ?
Wszak energia która jest brana do istniejących pomp, również przypadkiem może płynąć z wiatraków, które nomenomen pod bełchatowem produkują prąd.
Wracając do kosztów.
Jeśli znajdzie się zbiornik zbliżony kształtem do 8 (z przewężeniem w środku, czasem mogło by wystarczyć jego przegrodzenie tamą o odpowiedniej wysokości z umieszczonymi obok niej wiatrakami, i w niej hydrogeneratorem.
A objętość?
No jeśli ktoś był na gliniankach czy na jeziorach to wie że mamy w Polsce parę zbiorników wody które się do tego nadają.
Natomiast że w polsce się niewiele udaje to prawda.

Pozdrawiam

Cytat:

Pod każdym z większych miast bywają olbrzymie zbiorniki w których dla miasta magazynowana jest woda. Pewnie że nie wszędzie da się w pobliżu pobudować 2 o pewnej Jeśli znajdzie się zbiornik zbliżony kształtem do 8 (z przewężeniem w środku, czasem mogło by wystarczyć jego przegrodzenie tamą o odpowiedniej wysokości z umieszczonymi obok niej wiatrakami, i w niej hydrogeneratorem.

Krzysztofie
co do pomysłu z jeziorkiem w kształcie 8 to problem jest taki że aby efektywnie przetwarzać energię potencjalną wody różnica wysokości powinna być 30-100m Dlatego pomysł z tama może być mało efektywny.

Jak budowano w Pl elektrownie pompowo szczytowe nie patrzono na koszty zabezpieczano system elektro energetyczny to była inna rzeczywistość