روش های ذخیره انرژی های تجدید پذیر در منابع آبی

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسندگان

گروه انرژیهای نو و محیط زیست دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران

چکیده

با توجه به گسترش روز افزون انرژی های تجدید پذیر و ضرورت توسعه آنها به خصوص در کشور های در حال توسعه همچون ایران، پرداختن به مهم ترین دغدغه این حوزه یعنی ذخیره سازی انرژی از اولویت برخوردار است. وابستگی شدید تولید انرژی تجدید پذیر به شرایط اقلیمی و آب و هوایی موجب شده است تا بهره گیری مستقیم و شبانه روزی از آنها ممکن نباشد و بدین ترتیب نمی توان تقاضای انرژی جمعیت فزاینده زمین را به اتکای صرف به این نیروگاه ها تامین نمود. ذخیره سازی انرژی کمک می کند تا هر زمان که به دلایل مختلف بین تقاضای انرژی و عرضه آن توسط نیروگاه ها تعادل برقرار نباشد، انرژی ذخیره شده فورا آزاد سازد و کمبود انرژی را جبران نماید. در بین منابع مختلف ذخیره سازی انرژی، آب، به سبب سرعت و شتابی که دارد با تبدیل سازی انرژی پتانسیل به انرژی جنبشی می تواند در حجم وسیعی انرژی را ذخیره و ساخته و در موقع نیاز آزاد نماید. مقاله پیش رو روش های مختلف ذخیره سازی انرژی های تجدید پذیر را، با کمک منابع آبی که شامل روش هایی با قدمت بالا تا فناوری های بسیار نوین می شود، مورد ارزیابی قرار داده است.

کلیدواژه‌ها


[1] T. Ma, H. Yang, L. Lu, J. Peng, Optimal design of an autonomous solar–wind-pumped storage power supply system, Applied Energy, Vol. 160, pp. 728-736, 2015.
[2] E. Pujades, P. Orban, A. Jurado, C. Ayora, S. Brouyère, A. Dassargues, Water chemical evolution in Underground Pumped Storage Hydropower plants and induced consequences, Energy Procedia, Vol. 125, pp. 504-510, 2017.
[3] م. خداپرست مشهدی، و ا. قزلباش، ارزیابی اقتصادی احداث نیروگاه برق آبی (تلمبه­ای ـ ذخیره­ای) در سدهای مخزنی کشور مطالعه موردی: سد و نیروگاه پیر تقی، فصل نامه علمی-پژوهشی مطالعات اقتصادی کاربردی ایران، دوره پنجم، شماره هفدهم، بهار 95.
[4] ش. کاظمی فرد، و ل. ناجی، و ف. افشار طارمی، مروری بر نقش منابع انرژی تجدیدپذیر در توسعه پایدار، دو فصلنامه انرژی­های تجدیدپذیر و نو، دوره چهارم، شماره اول، بهار و تابستان 96.
[5] D. Hales, Renewables 2018 Global Status Report, Renewable Energy Policy Network, Paris: REN21 Secretariat, pp. 1-325, 2018.
[6] LD. Roper, Future world energy, Accessed 28 August 2019; http://www.roperld.com/science/energyfuture. htm, 2012.
[7] ا. سرلکی، و س. حسن بیگی، پتانسیل­های تولید و موانع فنی توسعه و بهره­برداری از انرژی­های تجدید­پذیر در ایران، دو فصلنامه انرژی­های تجدیدپذیر و نو، دوره ششم، شماره اول، بهار و تابستان 98.
[8] S.A. Ilupeju, Design, modelling and optimisation of an isolated small hydropower plant using pumped storage hydropower and control techniques. PhD Thesis, University of KwaZulu-Natal, Durban, 2015.
[9] ح. پور خیرالله، تحلیل نیروگاه­های تلمب­ ای-ذخیر­ه ای و نقش آن در پایداری سیستم­های قدرت، دانشکده مهندسی دانشگاه زنجان، پایان­نامه کارشناسی، 1394.
[10] Historical Timeline-History of Alternative Energy and Fossil Fuels, Accessed July 24 2019; http://alternativeenergy.procon.org/view.timeline.php?timelineID=000015, 2013.
[11] M. L. Parry, O.F. Canziani, J. P. Palutikof, P. J. Van Der Linden, C. E. Hanson, climate change 2007: impacts, adaptation and vulnerability: Contribution of working group II to the fourth assessment report of the intergovernmental panel on climate change, Vol. 4, pp.1-13, Cambridge Uni-versity Press, Cambridge, UK, 2007.
[12] S. Kharel, B. Shabani, Hydrogen as a long-term large-scale energy storage solution to support renewables Energies, Energies, Vol. 11, No.10, pp. 1-17, 2018.
[13] F. I. Petrescu, R. V. Petrescu, Hydropower and Pumped-Storage, Accessed July 24 2019; http://www.altenergymag.com/article/2015/11/hydropower-and-pumped-storage/22104/, 2015.
[14] Pumped Hydro Storage, Accessed July 24 2019; http://www.alternative-energy-tutorials.com/energy-articles/pumped-hydro-storage.html, 2016.
[15] A. Habib, L. Ling, B. Abbas, Demand and Application of Energy Storage Technology in Renewable Energy Power System, American Scientific Research Journal for Engineering, Technology, and Sciences, Vol. 36, No. 1, pp. 25-36, 2017.
[16] B. Decourt, R. Debarre, Electricity storage Factbook, first Edition, pp. 22-29, Paris: Schlumberger Business Consulting Energy Institute, 2013.
[17] Salt Water Battery, Accessed 24 July 2019; https://en.wikipedia.org/wiki/Salt_water_battery.
[18] S. Park, B. SenthilKumar, K. Kim, S. M. Hwang, Y. Kim, Saltwater as the energy source for low-cost, safe rechargeable batteries, Journal of Materials Chemistry A, Vol. 4, No. 19, pp. 7207-7213,  2016.
[19] Aib Saltwater battery- Aqueous Ion Exchange Battery, Accessed 24 July 2019; https://www.bluesky-energy.eu/en/.
[20] Saltwater batteries on the threshold of ecologically safe energy storage, Accessed 24 July 2019; http://enerparc.in/blog/, 2018.
[21] A. A. Adeyanju, Thermal Energy Storage Techniques, Sci-Afric Journal of Scientific Issues, Research and Essays, Vol. 3, No. 5, pp. 726-736, 2015.
[22] م. علی حیدری، آیس استوریج فناوری نوین ذخیره­سازی انرژی، فصلنامه پارک فناوری پردیس، سال هفتم، شماره بیست و چهارم، زمستان 88.
[23] P. Yang, X. Hu, G. Liao, Dynamic Characteristics of the Steam Accumulator Charging and Discharging, inMATEC Web of Conferences (GCMM 2016), Les Ulis: EDP Sciences, pp. 1-8, 2017.
[24] A. Saljnikov, D. Goričanec, Đ. Kozić, J. Krope, R. Stipić, Borehole and Aquifer Thermal Energy Storage and Choice of Тhermal Response Test Method, InProceedings of the 4th WSEAS International Conference on Heat Transfer, Thermal Engineering and Environment, Elounda, Greece, pp. 11-15, 2006.
[25] 4 new ways to store renewable energy with water, Accessed 24 July 2019: https://spectrum.ieee.org/energy/renewables/. 2017.