Μία από τις μεγαλύτερες μπαταρίες στον κόσμο
Το εργοστάσιο αποθήκευσης αντλιών Ludington του Μίσιγκαν χρησιμοποιεί περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας για την άντληση νερού σε ανηφόρα, το οποίο παράγει ενέργεια όταν ρέει πίσω.
Αυτή η δεξαμενή χωρά περισσότερα από νερό. Τοποθετημένο εκατοντάδες πόδια πάνω από τη λίμνη Μίσιγκαν, αποθηκεύει επίσης δυναμική ενέργεια που μπορεί να απελευθερωθεί για την παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας. Αυτή η ανθρωπογενής λίμνη είναι μέρος της μονάδας αποθήκευσης αντλιών Ludington, μιας εγκατάστασης υδροηλεκτρικής αποθήκευσης με αντλία που μπορεί να παρομοιαστεί με μια γιγάντια μπαταρία - μια μπαταρία που κινεί νερό αντί για ηλεκτρόνια.
Στη θέση της πολύπλοκης χημείας, αυτή η μπαταρία χρησιμοποιεί απλή φυσική. Η πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια από το δίκτυο χρησιμοποιείται για την άντληση νερού 370 κάθετα πόδια (110 μέτρα) από τη λίμνη Μίσιγκαν σε μια ανώτερη δεξαμενή, που φαίνεται εδώ. Σε περιόδους υψηλότερης ζήτησης ενέργειας, το νερό ρέει πίσω προς τα κάτω, στρέφοντας τις αντλίες-στρόβιλους προς την αντίθετη κατεύθυνση για την παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας. Αυτή η εικόνα της εγκατάστασης και της δεξαμενής αποκτήθηκε από το OLI (Operational Land Imager) στον δορυφόρο Landsat 8 στις 3 Μαρτίου 2024.
Το Pumped Storage Plant του Ludington ξεκίνησε να λειτουργεί το 1973, καθιστώντας το ουσιαστικά μια μπαταρία που εξακολουθεί να λειτουργεί μετά από 50 χρόνια. Η άνω δεξαμενή του έχει μήκος περίπου 2,5 μίλια (4 χιλιόμετρα) και πλάτος 1 μίλι (1,6 χιλιόμετρα), καταλαμβάνοντας 842 στρέμματα. Δύο προβλήτες και ένας κυματοθραύστης προστατεύουν το κανάλι εισαγωγής και εκροής από τα κύματα και τα ρεύματα της λίμνης Μίσιγκαν και ένα φράγμα εγκαθίσταται από τον Απρίλιο έως τον Οκτώβριο, όταν το επιτρέπουν οι συνθήκες πάγου, για να κρατήσει τα ψάρια μακριά από την πρόσληψη.
Το νερό τρέχει μέσα από έξι αντλίες-στρόβιλους που κρύβονται από τη θέα μέσα σε ένα εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας. Κάθε μονάδα ανυψώνει ή χαμηλώνει την επιφάνεια του νερού της δεξαμενής περίπου 1 πόδι την ώρα κατά την κανονική λειτουργία, σύμφωνα με την Consumers Energy , συνιδιοκτήτη της εγκατάστασης. Σε πλήρη δυναμικότητα, το εργοστάσιο μπορεί να τροφοδοτήσει περίπου 1,7 εκατομμύρια νοικοκυριά .
Η ηλεκτρική ενέργεια του Μίσιγκαν προέρχεται σε μεγάλο βαθμό από σταθμούς παραγωγής ενέργειας με καύση ορυκτών καυσίμων και πυρηνικούς σταθμούς. Με αυτές τις σχετικά σταθερές πηγές, το εργοστάσιο του Λούντιγκτον τείνει να αντλεί κατά τη διάρκεια της νύχτας όταν η ζήτηση των πελατών στο δίκτυο είναι χαμηλή και, στη συνέχεια, να μεταβαίνει σε λειτουργία υδροηλεκτρικής ενέργειας κατά τη διάρκεια της ημέρας έως ότου εξαντληθεί η χρησιμοποιήσιμη χωρητικότητά του.
Αυτό το χρονοδιάγραμμα θα μπορούσε να αλλάξει καθώς περισσότερες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας έρχονται στην περιοχή. Το εργοστάσιο του Λούντιγκτον μπορεί να προσαρμοστεί στην ηλιακή ενέργεια, για παράδειγμα, επαναφορτίζοντας κατά τη διάρκεια της ημέρας και στη συνέχεια εκφορτίζοντας το βράδυ όταν αυξάνεται η ζήτηση, υποστηρίζουν οι αναλυτές . Η αποθήκευση ενέργειας σε κλίμακα χρησιμότητας είναι κρίσιμη για την ευρύτερη υιοθέτηση της ηλιακής και αιολικής ενέργειας. Επιτρέπει τη χρήση αυτών των διακοπτόμενων πηγών όταν λείπει το ηλιακό φως ή ο άνεμος και μειώνει την ανάγκη για εφεδρικές εγκαταστάσεις με καύση ορυκτών καυσίμων.
Οι Ηνωμένες Πολιτείες μπορεί να χρειαστεί να προσθέσουν εκατοντάδες γιγαβάτ αποθήκευσης έως το 2050 για να επιτύχουν τους στόχους καθαρής ενέργειας, σύμφωνα με το Υπουργείο Ενέργειας , και έχουν τη δυνατότητα να διπλασιάσουν τουλάχιστον την ποσότητα της αντλούμενης χωρητικότητας αποθήκευσης. Το 2022, 43 υδροηλεκτρικοί σταθμοί αποθήκευσης με αντλία αντιπροσώπευαν το 96% της χωρητικότητας αποθήκευσης ενέργειας στις ΗΠΑ, αν και οι νέες εγκαταστάσεις αποθήκευσης μπαταριών αυξήθηκαν το 2020-2022. Οι περισσότερες εγκαταστάσεις αποθήκευσης αντλιών στις ΗΠΑ κατασκευάστηκαν μεταξύ 1960 και 1990, και ορισμένες, συμπεριλαμβανομένου του Ludington, έχουν αναβαθμιστεί τα τελευταία χρόνια για να αυξήσουν τη χωρητικότητά τους και να ενσωματώσουν ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
Γεωδίφης με πληροφορίες από το Παρατηρητήριο της Γης
Εικόνα του Παρατηρητηρίου της Γης της NASA από τον Wanmei Liang , χρησιμοποιώντας δεδομένα Landsat από το Γεωλογικό Ινστιτούτο των ΗΠΑ . Ιστορία της Lindsey Doermann .
https://earthobservatory.nasa.gov/images/152799/one-of-the-largest-batteries-in-the-world