Как нам оживить заброшенные шахты в эпоху (надеюсь, быстрого) упадка угольной промышленности? Группа китайских исследователей недавно предложила превратить эти шахты в гидроэлектростанции. Они станут новым типом электростанций, которые будут сочетаться с развитием солнечной и ветровой энергетики.
Согласно анализу Университет Чунцин e Шэньси Инвестмент, в Китае в настоящее время 3.868 мин заброшенный, который может подвергнуться такой трансформации. Шахты этих угольных шахт («башня», используемая для добычи полезных ископаемых) в дальнейшем могут быть использованы в качестве альтернативного резервуара для гидроэлектростанции. Как? С системой, родившейся после войны и так и не использовавшейся в достаточной степени: гидроэлектростанциями.
От шахт к «выровненной» гидроэлектростанции
Гидроэлектростанция разделена на верхний и нижний уровни. Они работают, передавая воду между этими уровнями, расположенными на разной высоте. В периоды низкого спроса используется недорогая энергия, предоставленный сетью, качать воду от нижнего коллектора шахтных колодцев к верхнему. С другой стороны, в периоды пикового спроса (когда цены выше) вода поступает высвобождается через турбины для производства энергии то, что выставлено на продажу. В энергетический баланс отрицательный, потому что энергии расходуется больше, чем производится. Но процесс все равно стоит того. Почему? Насос работает, когда энергия дешева (ночью или, желательно, в периоды перепроизводства из-за ветра и фотоэлектрической энергии). Идеальная разница по высоте между верхним и нижним резервуаром составляет 100 м.
Команда отмечает, что емкость хранилища воды зависит не только от площади шахты, но также должна учитывать пористость и проницаемость почвы и горных пород. Проект системы, разработанный командой, также включает вентиляционную шахту на высоте 2 м над самым высоким уровнем воды, чтобы обеспечить лучший поток воздуха при перекачке и наполнении воды.
Внимание необходимо
Как показывает имитационная модель, преобразование заброшенных шахт в гидронасосные электростанции может гарантировать средний КПД. на 82,8% в течение года. Вместо этого плотность энергии оценивается в 2,82 кВт · ч / мXNUMX.3 .
Исследователи полагают, что, хотя конкретное решение осуществимо с точки зрения технологии, необходимо хорошо изучить среду добычи полезных ископаемых. Опасность заключается в том, что кислая вода разъедает растения и почву, выделяя ионы металлов и тяжелые металлы, которые могут повредить подземные сооружения и водоносный горизонт. Глаз!
Дизайн системы описан в исследовании. Подземные гидроаккумуляторы с использованием выработок угольных шахт: анализ производительности системы и практический пример для Китая, недавно опубликовано на Границы науки о Земле .
