출처:drax.com
펌핑 스토리지 하이드로란?
양수 저장 수력(PSH)은 수력 발전으로 변환할 수 있는 에너지를 저장하는 대규모 방법입니다. 장기 저장 기술은 영국의 전력망 수요 균형을 맞추기 위해 반세기 이상 사용되어 왔으며 전 세계 대용량 에너지 저장 용량의 99% 이상을 차지합니다.
작동 방식
원리는 간단합니다. 양수 저장 시설에는 가파른 경사면의 서로 다른 높이에 두 개의 저수지가 있습니다. 그리드에 과도한 전력이 있고 전기 수요가 낮을 때 전력은 가역 터빈을 사용하여 하부 저수지에서 상부 저수지로 물을 펌핑하는 데 사용됩니다. 수요가 높으면 물은 아래쪽 저수지로 내려가 터빈을 다른 방향으로 구동하여 전기를 생성합니다.
양수 저장 수력 발전소는 또한 회전 터빈의 관성과 같이 전력 시스템의 균형을 유지하는 데 도움이 되는 보조 서비스를 제공하여 시스템이 올바른 주파수에서 실행되도록 하고 단전 위험을 줄일 수 있습니다.
양수 저장 수력이 에너지 전환에 중요한 이유
전 세계 정부는 기후 목표를 달성하기 위해 화석 연료에서 재생 가능 에너지원으로 전환하고 있습니다. 그러나 풍력 및 태양열과 같은 매우 중요한 전력 기술은 전력망 운영자에게 문제를 제기합니다.
날씨에 의존하기 때문에 이러한 재생 에너지의 공급은 간헐적입니다. 예를 들어, 풍력 발전소는 2020년 영국 총 전력 생산량의 거의 4분의 1을 차지했지만, 어떤 날에는 국가 전력 수요의 10% 미만이 바람에 의해 충족되었습니다. 바람이 거의 없거나 일조량이 줄어드는 날씨 패턴 변화와 극한 날씨는 그리드 안정성에 더 큰 위협이 됩니다.
재생 에너지의 생산량이 떨어지면 그리드 운영자는 대부분 가스 발전소로 눈을 돌려 격차를 메웁니다. 그러나 그리드 균형을 맞추기 위해 장기적으로 천연 가스와 같은 화석 연료에 의존하면 2050년까지 탄소 배출 제로에 도달하려는 노력이 손상될 것입니다.
양수 저장 수력 시설은 거대한 '물 배터리' 역할을 합니다. 이는 재생 에너지로 생성된 잉여 에너지를 비용 효율적이고 규모에 맞게 유연하게 저장하는 방법입니다.
양수 저장 수력 용량을 어떻게 늘릴 수 있습니까?
오래된 화력 발전소가 폐기되고 재생 에너지가 전기 공급에서 차지하는 비중이 증가함에 따라 기후 목표를 달성하려면 저장 용량을 늘려야 합니다. 향후 20~30년 동안 영국의 에너지 저장 용량만 3기가와트(GW)에서 약 30GW로 10배 증가해야 합니다.
양수식 수력 발전소는 서로 다른 높이 사이에 상당한 수역이 있는 매우 특정한 부지가 필요합니다. 사용하지 않는 광산, 채석장, 지하 동굴을 포함하여 영국 전역에 수백 또는 수천 개의 잠재적 사이트가 있지만 완전히 새로운 시설을 개발하는 데 드는 비용은 엄청납니다. 저장 용량을 늘리는 보다 비용 효율적인 방법은 스코틀랜드의 Cruachan 발전소와 같은 기존 플랜트를 확장하는 것입니다.
