¿Podría usar energía solar para hacer que la energía hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo sea eficiente? ¿O utilizar la hidroelectricidad de almacenamiento por bombeo para hacer que la energía solar sea más confiable?

El agua que fluye crea energía que puede ser capturada y convertida en electricidad. Esto se llama energía hidroeléctrica o energía hidroeléctrica.

El tipo más común de central hidroeléctrica utiliza una presa en un río para almacenar agua en un embalse. El agua liberada del reservorio fluye a través de una turbina, girándola, lo que a su vez activa un generador para producir electricidad. Pero la energía hidroeléctrica no necesariamente requiere una gran presa. Algunas centrales hidroeléctricas solo usan un pequeño canal para canalizar el agua del río a través de una turbina.

Otro tipo de planta de energía hidroeléctrica, llamada planta de almacenamiento por bombeo, puede incluso almacenar energía. La energía se envía desde una red eléctrica a los generadores eléctricos. Los generadores hacen girar las turbinas hacia atrás, lo que hace que las turbinas bombeen agua desde un río o un depósito inferior a un depósito superior, donde se almacena la energía. Para usar la energía, el agua se libera desde el depósito superior de regreso al río o al depósito inferior. Esto hace girar las turbinas hacia adelante, activando los generadores para producir electricidad.

La energía hidroeléctrica no produce gases de efecto invernadero u otra contaminación del aire y es limpia. No deja ningún tipo de desperdicio. También se consideran la forma más eficiente de generar electricidad.

En el contexto de los desarrollos recientes en el sector energético en India, algunas compañías están tratando de usar este método. Uno de esos casos es Gati Infra, que está construyendo proyectos ecológicos en Sikkim Himalaya.

Energía solar en India

Las pérdidas de eficiencia en el almacenamiento hidroeléctrico bombeado se deben a pérdidas de flujo y limitaciones de velocidad de salida distintas de cero a la recuperación de energía en la turbina, a las pérdidas resistivas y de viento en el generador conectado y a la fricción de los cojinetes. Ninguno de estos puede ser mitigado por la energía solar.
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La capacidad de la energía hidráulica para hacer que la energía solar sea más confiable se limita a la velocidad de los transitorios de salida solar (por ejemplo, nubes intermitentes impulsadas por el viento) en comparación con la respuesta transitoria de la turbina, que a su vez está limitada por los servos de la puerta de entrada y la inercia de la agua en las compuertas. Hydro no responde instantáneamente. En contraste con esto, la energía hidroeléctrica puede eliminar por completo las variaciones predecibles diarias y estacionales en la disponibilidad solar. Por lo tanto, la disponibilidad, sí, la confiabilidad, puede y solo está condicionada por las limitaciones de velocidad de respuesta de la energía hidráulica.

Se ha utilizado en muchas formas, incluida la energía eólica (que es una forma de energía solar). Un proyecto que recuerdo fue en Wyoming en los años 80. Las turbinas eólicas erigidas por la NASA cerca de Medicine Bow fueron operadas en conjunto con la energía hidroeléctrica cercana. Cuando soplaba el viento, la descarga de la presa se cerró permitiendo que el nivel del agua aumentara. La electricidad se descargó de las turbinas eólicas a la red. Cuando el viento se calmó (por cierto, no es frecuente en Wyoming), la presa se abrió y los generadores hidroeléctricos volvieron a funcionar. El depósito se convirtió en una gran batería solar / eólica. No se “bombeó” agua en absoluto.

Idealmente, claro, pero en la práctica, no tanto. El almacenamiento bombeado requiere un estanque de agua a mayor altitud. La energía solar requiere un terreno barato, exposición sur, mucho sol. Los dos no van tan bien juntos. Cuando encuentras uno, generalmente no encuentras el otro cerca. Y la mayoría de los grandes sitios de almacenamiento por bombeo ya están ocupados.

La eficiencia del almacenamiento por bombeo generalmente es del 78 al 85% aproximadamente debido a las pérdidas del impulsor de la turbina de la bomba principalmente. El impulsor debe bombear y extraer energía del flujo de agua y, por lo tanto, no está optimizado para ninguno. El uso de energías renovables en otras partes de la red no tiene un efecto directo en la eficiencia del almacenamiento por bombeo.

El uso del almacenamiento por bombeo junto con las energías renovables es óptimo, de hecho, esa es toda la idea. La gente se olvida de que las energías renovables son enormemente caras, completamente inviables, ausentes de la gran cantidad de fondos de los contribuyentes, incluso pv, cuyos costos han caído significativamente.

Ya lo hacemos En el Reino Unido, el esquema hidroeléctrico de bombeo Dinorwig fue construido para permitir que la energía nuclear inflexible no despachable siga curvas de demanda variables. Ahora está haciendo lo mismo para las energías renovables intermitentes no despachables. Aumentar las cantidades de hidrocarburos bombeados ayudará con la revolución del almacenamiento, pero está claro que el hidro bombeado tiene limitaciones en cuanto a cuánto podemos construir y también es muy posible que otras formas de almacenamiento se vuelvan lo suficientemente baratas como para que el hidrocarburo bombeado sea muy intensivo en capital. No tendrá sentido financiero.

Las dos tecnologías son totalmente complementarias. El almacenamiento por bombeo se usa ampliamente en este momento para permitir que las estaciones de energía convencionales hagan frente a las sobretensiones y también se puede usar para proporcionar energía cuando la energía solar se corta por la noche.
Obviamente, el uso del almacenamiento bombeado tendrá que extenderse para manejar la cantidad de energía requerida.
Siempre habrá una necesidad de combustible nuclear o fósil hasta que se pueda establecer una red solar global para que la energía de cualquier parte del mundo durante el día se pueda distribuir automáticamente al lado nocturno.