¿Podrían las torres de agua servir como una forma de almacenamiento hidroeléctrico bombeado?

En realidad, en el mundo de la red eléctrica, no usar electricidad puede ser aproximadamente igual a producirlo. Como otros han señalado, usar el agua que sale de la torre para generar electricidad interferiría con el propósito de la torre de agua de mantener suficiente presión de agua en el sistema. Sin embargo…

Si considera que las torres de agua también son un gran consumidor de electricidad, a menudo ejecutan varias bombas de pozo al mismo tiempo, ya cambian esta carga a las horas de menor actividad del día. Esto proporciona un consumidor para las plantas de energía de carga base que están activas toda la noche. La autoridad del agua también podría programar alguna actividad dentro de la semana para que coincida con los altos niveles de energía renovable en la red, o apoyar los controles directos del operador de la red que permiten que las bombas respondan a los comandos de apagado de la red durante los períodos de alta demanda.

En teoría, sí, estás levantando agua a una altura significativa y eso significa energía almacenada. El problema es que recuperar esa energía significaría que perderías la presión que suministran, lo que significa que no podrías suministrar el flujo que demandan las casas, a menos que hayas construido más torres de agua específicamente para el almacenamiento de energía.

Así que echemos un vistazo a la economía de eso. Suponga que una torre tiene 40 metros de altura, y que el hogar promedio promedia 1 KW de consumo de energía (que es bastante estándar). Cada litro de agua que desciende 40 metros nos da 400 julios de energía. Eso significa que alimentar una casa requeriría 2.5 litros de agua por segundo, lo que equivale a 9000 litros por casa por hora (o alrededor de 2000 galones).

Si asumimos una torre de agua de tamaño decente, que contenga 4 millones de litros, que proporcionaría electricidad a alrededor de 40 hogares durante 10 horas antes de que tuviera que rellenarse. Eso no es nada, pero el gasto, los requisitos de ingeniería y otros inconvenientes de ese nivel de construcción hacen que sea difícil de justificar.

Para hacer una comparación con las baterías de iones de litio:

Una torre de agua municipal estándar contiene aproximadamente 4 millones de litros de agua [1] a una altura de aproximadamente 40 metros [2]. Suponiendo una tasa de conversión de potencial a electricidad del 90%, esto es aproximadamente 400 kWh de energía eléctrica que se puede aprovechar de la capacidad total de agua de la torre.

Ahora, una batería de iones de litio tiene una densidad de energía que oscila entre 250 y 730 Wh / L [3]. Esto significa que el tamaño de batería equivalente sería de aproximadamente 1500 litros (baja densidad de energía) o aproximadamente 500 litros (alta densidad de energía).

Para una referencia sobre qué tan grande es esto, considere que un refrigerador grande tiene un volumen de almacenamiento de aproximadamente 350 L [4]. Por lo tanto, una torre de agua municipal típica tiene un almacenamiento de energía equivalente a una batería de iones de litio del tamaño de 1,5 a 4 refrigeradores (solo espacio de almacenamiento; sin incluir carcasa metálica, compresor, etc.).
En términos de energía almacenada, mantendría aproximadamente tanta energía (eléctrica) como 4.5 baterías Tesla Modelo S de alta capacidad [5].

Fuentes:
1. ¿Cuánta agua se almacena en una torre de agua? – Curiosidad
2. Torre de agua
3. batería de iones de litio
4. ¡Piensa en métrica!
5. Model S Design Studio

Sí, pero el problema con esto es que interferiría con el propósito principal de tener esas torres de agua. El propósito de una torre de agua es proporcionar presión de agua para el sistema de suministro de agua. Si esa presión se usara para generar electricidad, entonces no estaría disponible para presurizar el sistema de suministro de agua, y el sistema de suministro de agua no funcionaría.

Bombas de almacenamiento de agua

La bomba de sifón es un dispositivo mecánico que le permite eliminar fácilmente el agua del barril de manera controlada. Unos pocos empujones en la bomba darán como resultado un flujo continuo de agua desde el tambor que puede usar para llenar un balde o una jarra con la manguera conectada. Debe tener una bomba para cada ubicación donde tenga un tambor. Un tambor de 55 galones lleno de agua pesa más de 450 libras. Por lo tanto, inclinar para eliminar el agua no es un método fácil o seguro para eliminar el agua.

No es suficiente. Una sola batería AA almacena tanta energía como 1 litro de agua que cae 1000 metros.

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