نیروگاه تلمبه ذخیره‌ای

نیروگاه تلمبه ذخیره‌ای (به انگلیسی: Pumped-storage hydroelectricity به شکل مخفف PSH، یا pumped hydroelectric energy storage به شکل مخفف PHES) نوعی ذخیره انرژی به صورت هیدروالکتریسیته است که توسط سیستم‌های توان الکتریکی برای متعادل کردن بار مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش انرژی پتانسیل گرانشی آب را، به وسیلهٔ پمپاژ آن از یک مخزن در ارتفاع پایین به مخزنی در ارتفاع بالاتر، ذخیره می‌کنند. به‌طور معمول کار پمپاژ آب را با استفاده از مازاد برق تولید شده، که از لحاظ اقتصادی به صرفه است، انجام می‌دهند. هنگامی که تقاضای برق زیاد است، آب ذخیره شده در مخزن بالا رها شده و با استفاده از توربین، انرژی الکتریکی تولید می‌شود. اگرچه در پروسه‌ای که گفته شد، مقدار برق مصرف‌شده و تولیدی نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌ای تقریباً برابر است، ولی سامانه با فروش برق در زمان اوج مصرف به درآمد بیشتری دست می‌یابد.

نیروگاه تلمبه‌ای یا انرژی را از منابع متناوب (مانند خورشیدی و بادی) و دیگر تجدیدپذیرها دریافت می‌کند، یا برق اضافی منابع پایدار و دائمی (مانند حرارتی و هسته‌ای) را برای زمان‌های تقاضای بالاتر، دریافت کرده و ذخیره می‌کند.http://poppware.de/Storage_for_a_secure_Power_Supply_from_Wind_and_Sun.pdf مخازن مورد استفاده در روش تلمبه‌ای-ذخیره‌ای، در مقایسه با سدهای هیدروالکتریکی معمولی که ظرفیت تولید مشابهی دارند، بسیار کوچک هستند و دوره‌های تولیدشان اغلب کمتر از نصف روز است.

نیروگاه تلمبه‌ای-ذخیره‌ای بیشترین ظرفیت را در میان تمامی روش‌های ذخیره انرژی شبکه فراهم می‌کند، و بنابر گزارش پایگاه داده ذخیره انرژی جهانی دپارتمان انرژی ایالات متحده در سال ۲۰۱۷, این روش در بیش از ۹۶٪ تأسیسات ذخیرهٔ انرژی فعال و شناخته شده سراسر جهان را در بر می‌گرفت که در مجموع ظرفیت نامی آن‌ها بیش از ۱۶۸ گیگاوات بوده‌است. مقدار بازده تبدیل انرژی رفت و برگشتی این نیروگاه‌ها ما بین ۷۰٪ الی ۸۰٪Jacob, Thierry.Pumped storage in Switzerland - an outlook beyond 2000  Stucky. Accessed: 13 February 2012.Levine, Jonah G. Pumped Hydroelectric Energy Storage and Spatial Diversity of Wind Resources as Methods of Improving Utilization of Renewable Energy Sources  page 6, University of Colorado, December 2007. Accessed: 12 February 2012.Yang, Chi-Jen. Pumped Hydroelectric Storage دانشگاه دوک. Accessed: 12 February 2012. و در منابعی ۸۷٪ عنوان شده‌است. ضعف اصلی نیروگاه‌های تلمبه‌ای-ذخیره‌ای ویژگی‌های مورد نیاز مکان ساخت آن‌هاست، که به ارتفاع جغرافیایی بالا و دسترسی به آب محتاج است؛ بنابراین احتمال دارد که سایت‌های مناسب در مناطق تپه ای یا کوهستانی باشند و به‌طور بالقوه در حوزه‌های مناطق طبیعی گردشگری هستند و به این خاطر مسائل اجتماعی و زیست‌محیطی در برابر آن‌ها وجود دارد. بسیاری از پروژه‌هایی که پیشنهاد شده‌اند، حداقل در ایالات متحده، می‌بایست مناطق حساس و توریستی را از بین ببرند. برخی پیشنهادها مبنی بر ایجاد این نوع نیروگاه‌ها در مناطق متروکه (brownfield) وجود دارند که مکان‌هایی مانند معدن‌های بلااستفاده را مناسب این کار می‌دانند.European Renewable Energy Network pp. 188

در ایران نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌ای سیاه‌بیشه با دو سد اولین نوع از این نیروگاه است.ایسکا نیوز

 نحوه کارکرد 
بندانگشتی|نحوه کارکرد نیروگاه تلمبه-ذخیره ای
ذخیره‌سازی انرژی به‌وسیله آب و نیروگاه تلمبه-ذخیره‌ای با کمک دو مخزن آبی که در ارتفاعات مختلفی تشکیل شده و به یکدیگر متصل هستند، صورت می گیرد. در ساعاتی که تقاضا برای مصرف برق پایین است، ظرفیت تولید برق اضافی در شبکه، برای استفاده در پمپاژ آب از مخزن پایینی به مخزن بالایی استفاده می‌شود. زمانی که تقاضای مصرف بالاتر از ظرفیت تولید است، آب از طریق یک تونل و توربین آبی به مخزن پایینی بازمی‌گردد و در نتیجه برق تولید می‌شود. نیروگاه‌های تلمبه-ذخیره‌ای معمولاً از مجموعه‌های توربین و ژنراتور با قابلیت کارکرد معکوس استفاده می‌کنند که می‌توانند هم به‌عنوان پمپ و هم به‌عنوان توربین ژنراتور عمل کنند اما ممکن است توربین و پمپ، دو تجهیز مستقل از هم نیز باشند. 

عملکرد با سرعت متغیر توربین و پمپ، بهینه‌سازی بیشتری در بازده رفت و برگشت انرژی در نیروگاه‌های ذخیره‌سازی آبی ایجاد می‌کند. در کاربردهای کوچک مقیاس ذخیره‌سازی آبی، می‌توان از گروهی از پمپ‌ها و توربین ها برای کارکرد پمپاژ و تولید برق استفاده کرد. 

 جستارهای وابسته 
 نیروگاه جریانی روزمینی

 پانویس 

 منابع 

 British Electricity International / تجربیات نیروگاه‌های پیشرفته/ترجمه: علی‌اکبر گل‌نشان/انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران/ چاپ نخست، تهران، ۱۳۸۰ و مهندس یحیی زاده ۱۳۹۴

برق‌آبی
رده:تولید انرژی الکتریکی
رده:ذخیره‌سازی انرژی
رده:سدها
رده:فناوری‌های پایدار
رده:نیروگاه‌های برق‌آبی
رده:حفاظت از آب
رده:اختراع‌های سوئیسی