نیروگاه تلمبه ذخیره ای (pump storage) یا پمپاژی نوع خاصی از نیرو گاه آبی می باشد که در آن، آب پمپاژ شده برای تامین منبع انرژی نسبت به آب جریان طبیعی رودخانه نقش بیشتری را ایفا می کند.
دیدگاه اصلی در طرح این پروژه ها عبارت است از : ذخیره انرژی تولید شده توسط انواع نیروگاه ها و استفاده از این انرژی در پیک مصرف برق.
در واقع ذخیره برق کار بسیار پر هزینه ایست و همچنین روش های متداولی برای این کار وجود ندارد . علاوه بر این موضوع میزان مصرف برق در ساعات مختلف شبانه روز متفاوت است و نیروگاه ها که تنها توان تولید ظرفیت مشخصی را دارند مجبور می شوند تا به اندازه پیک مصرف برق ، برق تولید کنند. اما با استفاده از نیروگاه های تلمبه ذخیره ای به نحوی می توان برق را ذخیره کرد.
پس وظیفه این نیروگاه تبدیل انرژی حرارتی نسبتا کم هزینه ی خارج از پیک مصرف برق، از نیروگاه های هسته ای ، حرارتی و زغال سنگی به برق گران قیمت در شرایط پیک می باشد. این کار در یک نیرو گاه تلمبه ذخیره ای با استفاده از انرژی حرارتی در شرایط غیر پیک برای پمپاژ آب از یک مخزن پایین تر به یک مخزن بالا تر صورت می گیرد. اغلب پروژه های تلمبه ذخیره ای بر اساس چرخه روزانه یا هفتگی کار می کنند. نیرو گاه تلمبه ذخیره ای برای ذخیره انرژی بر اساس فصول می توانند مورد استفاده قرار بگیرند.
تاریخچه
اولین بار از سیستم تلمبه ذخیره ای در دهه ۱۸۹۰ در ایتالیا و سوئیس استفاده شد.
در دهه ۱۹۳۰ توربین برق آبی قابل برگشت ساخته و در دسترس قرار گرفت. این توربین ها می توانستند به صورت توربین- ژنراتور و در جهت عکس به صورت پمپ های مجهز به موتور الکتریکی عمل کنند. آخرین توربین ها در مقیاس بزرگ، فن آوری مهندسی توربین های دارای سرعت متغیر هستند که از راندمان بالاتری برخوردار هستند. این توربین ها همزمان با فرکانس شبکه، برق تولید می کنند و مستقل از فرکانس شبکه به صورت موتور پمپ عمل می کنند.
در سال ۲۰۰۰، ایالات متحده آمریکا دارای ظرفیت تلمبه ذخیره ای به میزان ۵/۱۹ گیگاوات بود که ۵/۲ درصد ظرفیت تولید بار پایه این کشور را به عهده داشت.
در سال ۱۹۹۹، اروپا از مجموع ۱۸۸ گیگاوات نیروی برق آبی ۳۲ گیگاوات ظرفیت تلمبه ذخیره ای داشت که نشان دهنده ۵/۵ درصد مجموع ظرفیت برق در اروپا استمزایا و معایب استفاده از نیروگاه تلمبه ذخیره ای
مزایا و معایب استفاده از نیروگاه تلمبه ذخیره ای به شرح زیر می باشد :
مزایا:
1. عدم ایجاد آلودگی
2. ایجاد فضای تفریحی در برخی فصول.
3. آسیب کم بر چشم انداز طبیعت
معایب:
1. پر هزینه بودن طرح
2. پس از اتمام آب مخزن دیگر قابل استفاده نیست مگرآنکه آب را از مخزن پایین دست به بالا دست پمپاژ کنیم.(در واقع یکبار مصرف است)
خصوصیات ساختگاه مطلوب
ساختگاه مطلوب (desirable site) در نیروگاه تلمبه ذخیره ای باید شرایط زیر را دارا باشد:
1. شرایط زمین باید برای آب بندی مخازن مناسب باشد.
2. تاجایی که امکان دارد باید مقدار بار زیاد باشد.
3. تاجایی که امکان دارد باید طول مجرای آب کوتاه باشد.
4. ساختگاه مخازن باید دارای حداقل عملیات حفاری وحجم خاکریزی باشد.
5. در صورت امکان برای مخزن تحتانی از مخزن موجود استفاده شود.
6. هر دو مخزن باید دارای خصوصیات افت مناسب باشند.
7. ساختگاه باید برای نصب تاسیسات نیروی بزرگ مناسب باشد.
8. ساختگاه باید در فاصله مقولی نزدیک به مراکز بار قرار داشته باشد.
9. باید منبع یا منابع انرژی پمپاژ نسبتا ارزان، دردسترس باشد.
