Download
1 / 54
590 likes | 888 Views
درس آشنایی با مهندسی برق (گرایش سیستمهای قدرت الکتریکی) بخش سوم –شرکتهای تولید، انتقال و توزیع برق مسعود علی اکبر گلکار. بخشهای مختلف يک سيستم قدرت الکترِيکی. تولید انرژی الکتریکی انتقال انرژی الکتریکی توزیع انرژی الکتریکی. مشخصه های تأثيرگذار بر توليد و انتقال.
E N D
درس آشنایی با مهندسی برق (گرایش سیستمهای قدرت الکتریکی) بخش سوم –شرکتهای تولید، انتقال و توزیع برق مسعود علی اکبر گلکار
بخشهای مختلف يک سيستم قدرت الکترِيکی • تولید انرژی الکتریکی • انتقال انرژی الکتریکی • توزیع انرژی الکتریکی
مشخصه های تأثيرگذار بر توليد و انتقال • سه شاخص اصلي در تغذيه برق وجود دارد كه اگر چه واضح است،اثر قابل توجهي در مهندسي تغذيه برق دارد. آنها عبارتند از: • الف- برق، برخلاف آب و گاز قابل ذخيره سازي نيست و توليد كننده در هر زمان كنترل كمی روی بار دارد. مهندسان كنترل ملزم هستند تا توان خروجي ژنراتورها را برابر با بار متصل شده با ولتاژ و فركانس معين تنظیم کنند. سختي اين كار با مطالعه نمودارهاي تغييرات روزانه بار مشخص ميشود.
مشخصه های تأثيرگذار بر توليد و انتقال (ادامه) • ب- يك افزايش پيوسته در تقاضا براي برق سالانه وجود دارد. اگر چه در بسياري از كشورهاي صنعتي نرخ افزايش مصرف برق در سالهاي اخير كاهش يافته است، ولي حتي در كشورهاي با كمترين رشد مصرف، برق مصرفي به مقدار قابل توجهي در حال افزايش است. بنابراين يك روند افزاینده و پيوسته در مقدار تجهیزات تولید برق وجود دارد.
مشخصه های تأثيرگذار بر توليد و انتقال (ادامه) • ج- مسئله توزيع برق و طبيعت سوخت موجود از اهميت بالايي برخوردار است.از آنجائيكه سوخت های فسیلی و زغال سنگ در نواحي استخراج ميشود كه لزوماً در مركز باراصلي نيست و برق هيدروالكتريك توليدي از سدها معمولاً از نواحي مراكز بارهاي بزرگ دور است، شركتهای برق با مشكل برپا كردن پستهاي برق روبرو شده و مجبور به انتقال توان در فواصل طولاني و مشكلات اقتصادي مربوط به آن را خواهند داشت.
مشخصه های تأثيرگذار بر توليد و انتقال (ادامه) • د- در سالهاي اخير ملاحظات زيست محيطي تأثير قابل توجهي در جايابي محل پستهاي برق، هزينه ساخت، و بهره برداري از واحدهاي توليد برق داشته است. • طراحي شبكه برق از تأثيرهاي حاصل از طي مراحل قانوني قبل از شروع پروژه نيز تأثير پذيرفته است. مخصوصاً امروزه سئوال اينكه اثر زيست محيطي واحدهاي تولید برق چقدر اهميت دارد، مطرح شده است.
تبديل انرژي الکتريکی • انرژی از حالتهای مختلف: (مکانیکی ،حرارتی، پتانسیل، جنبشی، شیمیایی، فسیلی....) • قابل تبدیل به انرژی الکتریکی است
تبديل انرژي بوسيله بخار (نيروگاه های بخاری) • احتراق سوختهای فسیلی نظیر زغال سنگ ، گاز، يا نفت در مولد بخار باعث ايجاد بخار با درجه حرارت و فشار بالا شده كه به توربين بخار هدايت ميشود. نفت داراي مزيت هاي اقتصادي است چرا كه ميتواند از محل تصفيه از طريق خط لوله به طرف مولد هاي بخار در ايستگاه توليد برق تلمبه زده شود.
Combustion gases to precipitator and stack Stop valve Preh eat ed air St ep-up t ransio rmer Tran smi ssio n system Coo ling to wer Circuit brea ker Con t rol valve Feed water Steam Bo iler Fu rn ace Feed wat er pu mp
تبديل انرژي بوسيله بخار (نيروگاه های بخاری)-ادامه • افزايش بازده حرارتي در اثر استفاده از بخار در بالاترين فشار و دماي ممكن به وجود ميآيد. همچنين، براي ساختن اقتصادي توربين ها، از توربينهاي با اندازه هر چه بزرگتر و در نتيجه هزينه سرمايه گذاری اوليه بیشتر و هزینه بهره برداری كمتر استفاده شود. • در نتيجه واحدهاي توربين با ژنراتور بااندازه MW500 و بيشتر در حال حاضر مورد استفاه قرار ميگيرند. راندمان توربينهاي بخار با ظرفيت MW100 و بيشتر بااستفاده از حرارت دادن دوباره بخاري كه تا حدودي منبسط شده است توسط يك واحد باز گرمکن افزايش مي يابد. بخار دوباره حرارت داده شده سپس به سمت توربين بازگردانده ميشود و وارد قسمت ديگر توربين با فشار كمترشده در آنجا منبسط و انرژی آن تبدیل به انرژی مکانیکی ميشود.
تبديل انرژي به وسيله آب (نيروگاه های آبی) • احتمالاً قديمي ترين روش تبديل انرژي استفاده از قدرت آب است. در ايستگاه هيدروالكتريك انرژي آب بصورت رايگان در دسترس است. اين ويژگي جذاب هميشه به گونه اي توسط هزينه های بالاي سرمايه گذاری اولیه جهت ساخت نیروگاه، بخصوص هزینه های ساختمانی نیروگاه، تحت تاثیر قرار گرفته است. متاسفانه شرايط جغرافيايي لازم براي نیروگاه هيدروالكتريك بطور معمول پيدا نميشوند. • نیروگاه آبی به دوصورت استفاده از ” ذخیره آب پشت سد“ و“ نیروگاه جریانی ” مورد استفاده قرار می گیرند • يك راه معمول استفاده از انرژي آب،سیستم تلمبه-ذخيرهاي است كه استفاده ازانرژی آب در شرايط غیر معمول را قادر مي سازد.
توربين هاي گازي (نيروگاه های گازی) • استفاده از توربين گازی به عنوان محرك اوليه داراي مزيت هاي خاصي نسبت به نیروگاههای بخاري است،اگرچه استفاده از آنها در حالت کار دایم کمتر اقتصادی است. • مهمترين مزيت توربين گازی در توانايي آن در راه اندازي و تغذیه سريع بار است. بنابراين توربين های گازی می توانند مورد استفاده براي مقابله با قلههاي بار قرار گیرند. • از نقطه نظر اقتصادي مطلوب تر است كه با راه اندازي توربين هاي گازي که قادر هستند 2 دقیقه بعد از راه اندازی قله هاي بار را تغذیه کنند استفاده کنیم .
نيروگاه اتمي • استفاده از انرژي اتمي در توليد برق بطور چشم گيري در حال گسترش است. در اکثر این نیروگاه ها انرژي اتمی اساساً براي توليد بخار براي توربين ها استفاده ميشود. • با افزایش ظرفیت توربینها،استفاده از توربينهاي بخار با محور افقي چند مرحله اي با سطوح فشار متفاوت روي يك محور معمول شده است. • استفاده از انرژی اتمی در نیروگاه اتمی به دو روش قابل بهره برداری است
توليد انرژی اتمی بروش شكست هسته(Fission) • تا به حال توان به صورت موفقيت آميز فقط از طريق عمل شكستن هسته كه مربوط به تقسیم هسته يك اتم است بدست آمده است. • در مقايسه با فرآيندهاي شيميایي مقدار زيادي انرژي به ازاي هر بار فعل و انفعال روي يك اتم باهر یک از دو عمل تركيب ویا شکستن هسته بدست ميآيد • فلز تجزيه شده از سنگ معدن اورانیم عموما از دو ايزوتوپ تشكيل شده است، اورانيوم 238U- (بمیزان 99.3درصدوزني)و235-U(0.7 درصد). تنها اورانيوم 235U- قابل شكستن مي باشد. یعنی وقتي با نوترون های متحرك با سرعت كم برخورد مي كند هسته اتم آن به دو جزء کوچکتر و تعدادی نوترون و انرژي جنبشي زیادی تجزيه ميشود(ميشكند).
توليد انرژی اتمی بروش شكست هسته (Fission)- ادامه • اجزای کوچکتر تولید شده، كه در حال حركت با سرعت زياد هستند، قبل از ساكن شدن با اتم هاي اطراف برخورد كرده و حرارت توليد مي كنند. نوترون ها مجددا ادامه مسير داده و با اتم هاي ديگر برخورد كرده و شكست هاي هسته بيشتري را موجب ميشوند. • همانطور که تعداد نوترون ها افزايش می يابد، موجب مي شود كه در شرايط درست زنجيره هايی از واكنش به وجود آيد. در راكتورهاي معمولی نظر به اینکه برای شکست هسته نیاز به نوترون ها با سرعت كم می باشد،از تعديل كننده يا كنترل كننده برای كاهش سرعت حركت نوترون ها بمنظور بدست آوردن تجزيه هاي اتمي مفيدتر استفاده می شود.
جوش هسته(Fusion) • تركيب دو هسته اتم سبك و ايجاد يك هسته اتم سنگين تر را جوش یا تركيب هسته(fusion ) نامند که در اثر این واكنش انرژی بسیار زیادی نیز ایجاد می شود. • در این عمل احتیاج به انتشار نوترون نبوده وبرای تداوم عمليات تركيب هسته نیاز به دماي بسيار بالا برای ايجاد برخوردهاي پيوسته مي باشد. • مطلوب ترين سوخت ها در عمليات جوش هسته تركيب ايزوتوپ هاي هيدروژن كه ديوترويم (D) (جرم 2) و تريتيوم (T) (جرم 3) مي باشند. محصول تركيب هسته، ايزوتوپ هليم (جرم 3)، هيدروژن، نوترون و گرما مي باشد.
جوش هسته(Fusion)-ادامه • از آنجائيكه ايزوتوپ تریتيوم بطور طبيعي ساخته نميشود آنرا در راكتور در اثر فعل و انفعالات (تركيب) تركيب نوترون و ايزوتوب ليتيم جرم 6 (توليد ميشود). • تركيب ديوتريم- دوتريوم (dueterium-deuterium) ،احتياج به دماي بيشتري نسبت به ديوترميم- تريتيوم (dueterium-tritium) دارد و دومي در حال حاضر بيشتر احتمال مورد استفاده قرار گرفتن دارد. • ذخایر ليتيم موجود تقريباً مساوي با مقدار ذخایر سوخت هاي فسيلي تقريب زده شده است. از طرف ديگر، دوتريوم در آب دريا با ميزان تمركز حدود 34 در هر يك ميليون قسمت وجود دارد. در نتيجه پتانسيل منابع انرژي وسيع است.
جوش هسته(Fusion)-ادامه • براي عمليات موفقيت آميز تركيب ديوتريم – تريتيم راكتور ترکیب هسته، دما بايد به اندازه كافي بالا باشد تا توان خارج شده بيشتر از توان ورودي بعلاوه تلفات انرژی باشد. • همچنين تعداد هسته هاي شرکت کننده در واكنش بايد به اندازه كافي زیاد باشد تا واكنش تداوم یابد. • دما بايد بيش از 8107 درجه کلوین باشد و چگالي اتمها حدود 1015/Cm3 باشد. براي داشتن چنين دماي بالايي در پلاسما، بايد از ديوارهاي محفظه دور نگه داشته شود زيرا یک تمایل طبيعي براي انبساط پلاسماو خاموش شدن آن وجود دارد. • اين عمل با ایجاد یک ميدان مغناطيسي محوری كه توسط یک هسته در اطراف يك لوله مارپيچي به وجود آمده است،مطابق با سيستم توكاماك روسي ایجاد می شود.
جوش هسته(Fusion)-ادامه • در اين دماها سوخت به شكل گاز يوني شده يا پلاسما وجود دارد. یعنی الكترون هاي مدار خارجي از اتم خود آزاد شده و گاز هادی الکتریسته است. براي بدست آوردن مقدار لازم انرژي، پلاسما بايد در دماي مناسب براي بيشتر از يك زمان بحراني باشد. حاصل ضرب چگالي پلاسما و زمان محبوس بودن همگي مهم هستند. • در راكتور در شرايط پايدار، سوخت بطور پيوسته به پلاسما تغذيه ميشود و سوخت استفاده شده بطور پيوسته خارج ميشود. • در یک طرح پيشنهاد شده، انرژي توسط دو حلقه انتقال حرارت ، در جهت تأمين گرما براي يك سيستم بخار معمول منتقل ميشود.
جوش هسته(Fusion)-ادامه • از نقطه نظر ملاحظات راديواكتيوی،تشعشع راكتورهاي جوش هسته ای بسيار كمتر از راكتورهاي شكست هسته ای اتمي ميباشد. • در حدود 90 درصد از هزينه راکتورهای جوش هسته ای هزينه سرمايه گذاری اولیه است. • مطمئناً توليد برق توسط روش جوش هسته اي اتمي كمبود سوخت را در طویل المدت با حداقل مشکلات زیست محیطی حل ميكند.
منابع انرژي پاک • تلاشهاي بين المللي قابل توجهي در ایجاد منابع انرژي ديگر براي جایگزینی و تكميل انرژی حاصل از سوختهاي فسيلي انجام گرفته است. بسياري از منابع جديد (که بعضي از آنها در حقيقت قرن هاست كه مورد استفاده قرار ميگيرد!) در حقيقت از انرژي خورشيدي بوجودآمده اند، مانند باد، امواج دريا، تغییرات درجه حرارت اقيانوس و فتوسنتز. • مقدار متوسط انرژي خورشيدي دريافت شده در سطح زمين در حدود600 وات در هر متر مربع ميباشد، اما مطمئناً مقدار واقعی آن به مقدار قابل توجهي متغير است.
انرژي خورشيدي- تبديل مستقيم به برق • تبديل انرژی خورشيدي به الکتریکی بروش فتوولتائيك دريك لايه نازك از مواد مناسب ، مثلا سيليكون، صورت ميگيرد. • وقتي جفت هاي الكترون–حفره به وسيله تابش فتونهای خورشيدي به مثلا سيليكون حاصل میشود، جدا شدن اين الكترون و حفره ها در پتانسيل الكتروشيميايي بصورت ناپيوسته يك اختلاف پتانسيلي ايجاد ميكند. • در حاليكه راندمان تئوري حدود 25 درصد است، مقدار آن در عمل كمتر است. كريستالهاي تك سلولی سيليكون و گاليم–آرسناد با بازده به ترتيب %10 و 16% ساخته شدهاند. • هزينه ساخت و اتصالات داخلي سلولها بالا است (امروزه در سفينههاي فضايي بیشتراستفاده ميشود). غشاي سيليكون چند كريستالي، داراي دانه ها درشت (یعنی كريستال پيوسته دراز) با بازده بيش از 10 درصد، با تكنيك هايی بصورت تولید انبوه قابل توليدهستند. • اگر چه اين دستگاهها تولید آلودگي نمي كنند، برای تولید زیاد انرژی، فضاي زيادي را اشغال ميكنند.
انرژي خورشيدي- تبادل حرارتي • در این روش کاربرد، انرژی خورشید باعث گرم شدن آب و تولید بخار آب و سپس افزایش درجه حرارت بخار آب و استفاده از آن براي توليد برق؛در یک نيروگاه مركزي می شود • در بعضي شرايط آب و هوايي خاص که احتياج به مقدار زيادي برق می باشد، شرکت برق ملزم به داشتن ذخيره مناسب است.
توربين های بادی • توربین بادي از قدیم ابتدا بصورت آسيابهای بادي براي منظورهای مختلف مخصوصا توليد برق، مورد استفاده قرار گرفته اند.
تبديل انرژي حرارتي دريا • در سال 1881 میلادی D'Arsonval پيشنهاد استفاده از تفاوت انرژي بين سطح و لايه هاي زيرين درياهاي استوایی را داد. براي اهداف عملي لايه ها لازم است كه تا حد معقولي در نزديكي يكديگر قرار داشته باشند، جذب انرژي خورشيدي بوسيله لايه هاي سطحی آب دریا عمل کششی حرارتي( Thermal-syphon) )ايجاد كرده و آب گرم سطح دریا به سمت قطب هاي زمين جريان مي يابند كه در نتیجه آب سرد از طرف قطبها در عمق زیاد به سمت استوا بر ميگردد. • جريان Gulf Stream در غرب کشور انگلستان حدود 2 کیلومتر مکعب در دقیقه آب گرم را به حریان می اندازد و مقدار انرژی آن فوق العاده زیاد است. • در نتيجه براي توليد توانهاي بزرگ، مقدار وسيعي از آب، و واحد های تبدیل انرژی بزرگ مورد نياز هستند. به همین طریق میتوان دراقيانوس منجمد شمالي از تفاضل دماي بين لایه های آن (مثلاً 2 درجه) و دماي هواي زیر صفرآن نواحی استفاده کرد.
انرژي ژئوترمال (زمين گرمايی) • در بسياري قسمت هاي زمین مقدار وسيع حرارت در داخل زمين در عمق بسيار زيادي قرار دارد. در بعضي نقاط، با اين وجود، چشمه هاي داغ يا چشمه هاي آبگرم و رودهاي مواد (توده هاي) مذاب و گداخته به اندازه كافي به سطح زمین نزديك هستند تا مورد استفاده قرار گيرند. • انرژي حرارتي از چشمه هاي داغ براي سالهاي زيادي براي توليد برق ، از آغاز 1904 در ايتاليا مورد استفاده گرفته است. در آمریکا واحد های اصلي تولید توان بروش ژئوترمال در شمال كاليفرنيا، در يك محيط بخاري طبيعي كه Geysers (چشمه آبگرم، جوشان) ناميده ميشود، قرار گرفته اند. بخار از تعدادي چشمه به داخل توربين ها فرستاده ميشود. توان مورداستفاده در حال حاضر در حدود 500 مگاوات قدرت دارد و كل ظرفيت آنهاحدود 2000 مگاوات پيشبيني شده است. به علت فشار و دماي پايينتر نسبت به واحد های با سوخت فسیلی،راندمان آنها كمتر از واحد های تولید برق با سوخت فسيلي است، اما هزينه سرمايه گذاری كمتر است و مطمئناً سوخت در اين حالت رايگان است.
انرژي ژئوترمال (زمين گرمايی) • چشمه هاي آبگرم يك محيط بخاري خشك ارایه ميكنند كه براي توليد توان توسط توربينهاي بخار مناسبتر هستند. انواع ديگر منابع انرژي ژئوترمال: آب داغ، صخره خشك داغ، آب تحت فشار در زمین و لایه های با تفاوت درجه حرارتي طبيعي در پوسته سخت زمين هستند.عموما چشمه های فوق تركيبي از بخار و آب داغ توليد كرده که اين تركيب بسيار كمتر از چشمه های با بخار خشك مورد استفاده قرار میگیرد.تولید برق از چشمههاي آب داغ با فرستادن آب تحت فشار بداخل يك مبدل حرارتی می تواند انجام شود. آب تحت فشار موجب تبخير مايع فراري مانند فرئون ميشود که در داخل توربين انبساط مييابد.
توليدبرق بروش (MHD)Magneto Hydro Dynamic • در روش فوق، گازها در دماي 2500 درجه سانتیگراداز داخل محفظهاي كه در آن یک ميدان مغناطيسي قوي ایجاد شده است عبور داده ميشود. اگر گاز به اندازه كافي داغ باشد،از نظر الكتريكي تا حدودي هادي خواهد بود (از پتاسيم مخلوط در گاز برای افزايش درجه هدايت استفاده می شود).این عمل مشابه حرکت يك هادي در یک میدان مغناطيسي خواهد بود. در نتیجه يك e.m.f (نيروي الكترومغناطيسي)بوجود ميآيد كه ميتوان آن را توسط الكترودها در محلهای مناسب خارج کرد. • تلاشهاي زيادي در حال حاضر در بعضي از كشورها در حال انجام است تا يك ژنراتور MHD بزرگ اقتصادي ساخته شود. در شكل عملي آن اين سيستم در كنار نیروگاههای سنتي مورد استفاده قرار ميگيرد.
استفاده از انرژي موج Tidal Energy • مقدار انرژي امواج دريا بسيار بالا است. امواج اقيانوس اطلس در شمال غربي سواحل بريتانيا داراي متوسط مقدار توان 80 کیلووات در متررا دارد. مسلما انرژي حاصل خيلي متغير است. • استفاده از انرژي موج در كانال ها از ديرباز مطرح بوده است. مشكلات تكنيكی و اقتصادي وجغرافیایی بسيار زيادی در استفاده ازاین انرژي وجود دارند. • يك واحد استفاده از انرژي موج در La Ranceدر شمال فرانسه جايي كه ارتفاع موج به 9.2 متر و جريان آن 18000 مترمکعب در ثانیه تقريب زده شده، ساخته شده است.
استفاده از انرژي موج Tidal Energy -ادامه • يك روش سودمند در استفاده كردن از موج دریا، هدایت امواج دریا به داخل یک محفظه وهمزمان استفاده از این جريان آب در یک توربين برای تولید برق است. سپس در زماني كه ارتفاع موج كم است با جریان برگشت آب ذخيره شده بدریا از طریق يك سري دیگر از توربينها تولید برق ميكنند. اين عمل باعث پيوستگی در استفاده از توربين های مختلف برای تولید برق در ارتفاعهای آب متفاوت ميشود • در نتيجه،در بيش از صدها كيلومتراز ساحل، يك منبع انرژي وسيع وجود دارد.
استفاده از انرژي جذر و مد دريا • يك روش دیگر در استفاده كردن از موج دریا، استفاده از انرژي جذر و مد دريا است. • در ساعات مد دریا، آب را به داخل یک محفظه هدایت میکنند و سپس در زمان مد دریا كه ارتفاع آب كم است با جریان برگشت آب ذخيره شده به دریا، با استفاده از این جريان آب در چند توربين برای تولید برق استفاده می شود.
ذخيره سازي انرژي • مشکلات وسیع در ذخيره سازي برق در هر مقدار زيادي موجب شكل دهي تكنولوژي سيستمهاي قدرت، به صورتي که امروزه وجود دارد، شده است. • روشهای گوناگوني براي ذخيره سازي انرژي در ابعاد بزرگ، كه ميتواند به انرژی برق تبديل شود، وجود دارد. • هر نوع ذخيره سازي ، به هر حال گران است و محاسبات اقتصادي بايد مورد توجه قرار گيرد. • روشهای معمول ذخیره سازی انرژی برای تبدیل به انرژی برق امروزه به اين ترتيب هستند: روشهای ذخيره- تلمبه اي ،هواي متراكم شده، حرارت، گاز هيدروژن، باتري هاي ثانويه.
ذخيره سازي انرژي-نيروگاه تلمبه ذخيره اي • يك روش استفاده از مزيت نیروگاه آبی در جايي كه منابع آب مناسب در دسترس نيست استفاده از روش تلمبه-ذخيره اي ميباشد. اين نیروگاه شامل مخزن آب دردو سطح بالا و پايين است و واحد توربین ژنراتورها به بصورت پمپ-موتوري مورد استفاده قرار میگيرد. مخزن آب بالايي داراي ذخيرهسازي كافي معمولاً 4-6 ساعت برای توليد در بار كامل با يك مخزن رزرو 1-2 ساعتی ميباشد.
ذخيره سازي انرژي-نيروگاه تلمبه ذخيره اي-ادامه روش کار به اين ترتيب است: • در طول زمانهاي قله بار در شبكه،جریان آب از مخزن آب بالايي بسمت مخزن آب پاییینی حرکت کرده توربينها را در شرايط طبيعي می چرخاند.ژنراتور های چرخانیده شده توسط توربین توليد برق می کنند. • در طول شب در حالي كه تنها نيروگاههاي بار پايه زیر بار هستند و برق به صورت ارزانترين حالت توليد ميشود، ژنراتور ها سپس به بصورت موتور سنكرون مورد بهره برداری قرار گرفته و توربين ها را كه اکنون به صورت تلمبه كار ميكند مي چرخانند و آب در مخزن آب پايين تر تلمبه زده شده و به مخزن بالايي برگردانیده ميشود و براي قله بار روز بعد آماده ميشود. بازده معمول این واحد هابصورت زیر است: • برای موتور و ژنراتور 96%،برای تلمبه و توربين 77% ،برای لوله كشي و تونل 97%،وبرای انتقال توان 95% كه بازده كل %67 درصد ميشود.
ذخيره سازي انرژي-ذخيرهسازي هواي فشرده شده • هوا به داخل محفظه های بزرگ (مثلا غار های زير زميني يا معدنهاي قديمي) در شب تلمبه زده ميشود و براي قله هاي بارهاي روز براي چرخانیدن توربين هاي گازی استفاده ميشود. • برای نصب یک واحد 290 مگاولت آمپر در آلمان، در سال 1975 مبلغی در حدود 100 دلار بر کیلووات هزينه شد. اين واحد انرژی 580 مگاوات-ساعت مربوط به ساعات قله برق را توليد ميكند. • انرژي ذخيره شده مساوي با حاصل ضرب فشار در حجم هوای ذخیره شده است. هواي متراكم شده موجب سوختن سوخت در توربينهاي گاز به ميزان 2 برابر بازده معمول ميشود.
ذخيره سازي انرژی – ذخيره سازي حرارت • هيچ ذخيره سازي در مقياس بزرگ كه حرارت در آن دخيره شود هنوز بصورت عملی مورد بهره برداری قرار نگرفته است. آب داراي مزيت هاي زيادي است. مثلا آب می تواند بعنوان یک ابزار جهت ذخيره سازي حرارت استفاده شود. سديم مايع همچنين برای ذخيره سازي حرارت پيشنهاد شده است
ذخيره سازي انرژی – ذخيره سازي حرارت-ادامه • در يك نیروگاه بخاری، اگر بار كم باشد، قدرت ديگ هاي بخار را میتوان برای قدرت خروجي بار كامل نگهداشته و از بخار ناخواسته برای گرم كننده هاي آب و ذخیره سازی حرارت استفاده کرد. • در طول زمانی که ژنراتور در بار كامل کار میکند،گرمای ذخیره شده برای گرم کردن آب ورودی به دیگ بخار استفاده می شود.
ذخيره سازي انرژی-باتری های ثانويه • استفاده از باتري در مقياس بزرگ اقتصادی نبوده و دو محلي كه استفاده از باتريهاي ثانويه زیاد است در اتومبیل و منابع انرژي با تولید برق نوساني محلي مانند توربین های بادی و واحد های خورشيدی است. • باتری اسيد سربي معمول، با وجود آنكه قيمت معقولي دارد داراي چگالي انرژي كم حدود 15 وات-ساعت برای هر کیلوگرم است. • باتري هاي نيكل-كادميم بهتر هستند(حدود 40 وات-ساعت برای هر کیلوگرم)، اما بسيار گرانتر هستند. • باتري سديم–سولفور(حدود 200 وات-ساعت برای هر کیلوگرم)در حال توسعه به مقدار زیادی هستند. این باطریها داراي يك الكتروليت جامد و الكترودهاي مايع است و در دماي 300 درجه كار ميكند. • تحقیقات در جهت ساخت باطری از تركيبات ديگر مواد برای افزايش قدرت خروجي و ذخيره سازي بیشتر در واحد وزن در حال انجام است.
