Bath Countyn pumppuvoimalaitos

Bath Countyn pumppuvoimalaitos on pumppuvoimalaitos Bathin piirikunnassa Virginiassa Yhdysvalloissa. Se sijaitsee Appalakkien lounaisosien laaksossa Bathin pohjoisrajan tuntumassa ja mantereen itäosan vedenjakajan (engl. Eastern Continental Divide) kaakkoispuolella. Voimala työllistää 51 työntekijää. Pumppuvoimalaitos Pumppuvoimalaitos muodostuu kahdesta varastoaltaasta, jotka sijaitsevat 380 metrin etäisyydellä toisistaan. Altaat on padottu maapadoilla, jotka on rakennettu maa-aineksesta ja kivitäytteestä. Yläaltaan pato on 140 metriä korkea ja 670 metriä pitkä ja sen rakentamiseksi tarvittiin 14 miljoonaa kuutiometriä maata. Yläallas on rakennettu Little Back Creekin (puro) laaksoon. Täyden altaan pinta-ala on 107 hehtaaria ja sen tilavuus on 43,9 miljoonaa kuutiometriä. Ala-allas on rakennettu Back Creekin jokilaaksoon maapadolla, joka on 41 metriä korkea ja 730 metriä pitkä. Padon rakentamiseksi käytettiin 3,1 miljoonaa kuutiometriä maata ja kiveä. Ala-altaan pinta-ala on 225 hehtaaria ja sen tilavuus 34,4 miljoonaa kuutiometriä. Altaiden välille on louhittu kolme rinnakkaista tunnelia, jotka ovat 940–1 100 metriä pitkät. Ennen alhaalla sijaitsevaa tubiinirakennusta, kukin tunneli haarautuu kahdeksi tuloputkeksi, jotka johtavat kuuteen vesiturbiiniin. Turbiinit pyörivät voimakkaan hydrostaattisen paineen alla, jonka synnyttää veden 385 metrin pudotus. Kukin vesiturbiinin sähkögeneraattori tuottaa sähköä 500,5 megawatin (MW) teholla. Tomintaperiaate Kun sähköverkossa on sähköstä suuri kysyntä, tarjotaan sähköstä korkeaa hintaa. Silloin päästetään vettä yläaltaasta ala-altaaseen ja tuotetaan siitä sähköenergiaa verkkoon hyvällä hinnalla. Kun hinta laskee alas, keskeytetään sähkön myynti. Toisaalta, kun sähköverkossa on sähköstä ylitarjontaa ja sitä myydään halukkaille alhaisella hinnalla, sitä kannattaa ostaa ja pumpata sillä vettä ala-altaasta yläaltaaseen. Pumppuvoimalassa siis siirretään samaa vettä ylä- ja ala-altaan välillä, mutta samalla ylläpidetään kannattavuutta yllä tarkkailemalla sähkön hintaeroja. Joella ja purolla ei ole merkittävää roolia sähköntuotannossa, sillä molempien virtaama on vähäinen. Operaation aikana varastoaltaiden vedenpinnat voivat muuttua yläaltaassa 30 metriä ja ala-altaassa 20 metriä lyhyessä ajassa. Sähköntuotannossa vettä virtaa tunneleissa 850 kuutiometriä sekunnissa (m³/s) ja pumppausvaiheessa sitä nostetaan tunneleissa 800 m³/s. Yläaltaaseen mahtuu täytenä niin paljon vettä, että sillä voidaan tuottaa 24 000 megawattituntia (MWh) sähköä. Pumppuvoimalan hyötysuhde on 80 %, joten sen pumppaamiseen on kulunut sähköä 30 000 MWh. Voimalan suurin kapasiteetti 3 003 MW saavutetaan vain, kun yläallas on aivan täynnä. Silloin veden pudotus on suurin ja vesiturbiinit pyörivät nopeimmin. Samalla, kun yläaltaan vedenpinta laskee, putoaa myös voimalan teho. Voimalan keskiteho onkin vain 2 772 MW. Ympäristö Kuivuuden vallitessa puron ja joen vesitilanteet heikkenevät suuresti. Silloin päästetään uomiin vettä läheisistä tekojärvistä, jotka on luotu tätä tarkoitusta varten. Historiaa Voimalan suunnitteli Virginia Electric and Power Company ja se haki vuonna 1971 lupaa Federal Power Commissionilta kahteen pumppuvoimalaitokselle. Yhtiö oli toteuttamassa neljää ydinvoimalaitosta, joiden yhteisteho oli 3 500 MW. Yhtiö kuitenkin laski, että se tarvitsi pumppuvoimaloiden lisäkapasiteettia sähkönkulutuksen huippuhetkillä, mutta samalla tiedettiin, ettei tätä kapasiteettia tarvittu yöaikaan. Tämän vuoksi pumppuvoimala oli edullisin ratkaisu. Yhtiö aloitti tämän pumppuvoimalan rakentamisen vuonna 1977. Työt kuitenkin keskeytettiin kolme vuotta myöhemmin, koska sähkönkulutus ei kasvanut ennustetulla tavalla. Se myi 40 % pumppuvoimalan osakkeista Allegheny Power Systemille. Voimalatyömaalla jatkettiin pian rakentamista ja voimala valmistui vuonna 1985. Vuosina 2004–2009 vesiturbiinit peruskorjattiin ja siten saatiin lisää kapasiteettia lähes 10 %. Sen jälkeen voimalan maksimiteho saatoi nousta 3 003 megawattiin. Katso myös Luettelo pumppuvoimalaitoksista Huomioita Lähteet