4 مه 2022 -توسط IIAP-پتانسیل جهانی برای ذخیره سازی پمپ شده فصلی اعتبار: IIAP
محققان برنامه انرژی، آب و هوا و محیط زیست IIASA دریافتند که تلاش های کشاورزی در کشورهای پایین دستی در آسیای مرکزی که به طور سنتی به دلیل کمبود آب برای آبیاری در طول فصل تابستان با مشکل مواجه می شود، با “طرح ذخیره آب و انرژی دوگانه” به طور قابل توجهی تقویت می شود. که راه را برای سهم بالای تولید انرژی های تجدیدپذیر در منطقه هموار می کند.
بهنام ذاکری، نویسنده اصلی مقاله دسترسی آزاد منتشر شده در مجله ذخیره انرژی، سابقه تاریخی وضعیت فعلی را توضیح می دهد:
“پنج کشوری که ما در آسیای مرکزی به آنها نگاه کردیم، زمانی بخشی از اتحاد جماهیر شوروی بودند. زمانی که زیرساخت های آنها در این دوره توسعه یافت، هیچ توجهی نداشت که روزی پنج کشور جداگانه و مستقل شوند. این جدایی منجر به عدم تطابق بین منافع و منابع موجودشان شده است..»
ذاکری در ادامه توضیح می دهد که کشورهای بالادست تاجیکستان و قرقیزستان کنترل بیش از 80 درصد منابع آب شیرین آسیای مرکزی را در اختیار دارند. اگر آنها فقط از آن آب برای نیازهای خود استفاده می کردند، آب عمدتاً برای تولید برق در سدهای برق آبی در زمستان که تقاضای برق زیاد است، مصرف می شد. این آب در فصول سرد، زمانی که کشورهای پایین دستی به آب زیادی نیاز ندارند، سرازیر می شود، اما در تابستان که اوج فصل کشاورزی آنها به آب برای آبیاری نیاز دارد، آنها را خشک می کند.
جولیان هانت، یکی از نویسندگان مقاله، می گوید که کلید راه حل، توسعه به اصطلاح “طرح ذخیره انرژی دوگانه آب” است. طرح پیشنهادی دو چرخه هیدرولوژیکی مختلف را در مناطق بالادست و پایین دست در طول سال ایجاد می‌کند که تقاضای فصلی آب برای برق آبی و آبیاری را از هم جدا می‌کند.
“این را می توان با ساخت مخازن آبی در مناطق بالادست با پشتوانه ذخیره سازی فصلی نیروگاه آبی پمپ شده (SPHS) برای ذخیره آب برای تولید برق آبی و تامین نیازهای انرژی در کشورهای بالادست در زمستان به دست آورد. هنگامی که این آب به ارتفاعات پایین تر می رسد، می توان از مخازن موجود ذخیره آب تا تابستان برای تامین نیاز آب برای آبیاری در کشورهای پایین دستی استفاده کرد..”
روش جدید این طرح، از انرژی تجدیدپذیر اضافی تولید شده در مناطق پایین دست در طول تابستان، زمانی که منابع باد و خورشید فراوان است و تقاضای انرژی به دلیل آب و هوای معتدل کم است، برای پمپاژ آب از ارتفاعات پایین‌تر به سمت بالا برای استفاده مجدد استفاده می‌کند. در زمان های کمتر از سال. این نوع ذخیره انرژی پتانسیل یک راه حل طولانی مدت بسیار فراتر از توانایی باتری ها است. بهره برداری از این انرژی پاک فراوان باعث صرفه جویی در مصرف برق آبی برای زمستان می شود، زمانی که پتانسیل تولید خورشیدی کمتری وجود دارد، اما تقاضای بیشتری برای برق، گرمایش و روشنایی وجود دارد.
ذاکری می‌گوید: در این مقاله راه‌حل‌های ذخیره‌سازی یکپارچه و فرابخشی را پیشنهاد می‌کنیم که می‌تواند عدم تطابق زمانی بین نیازها و در دسترس بودن منابع را برطرف کند، که به طور بالقوه می‌تواند مناقشات فرامرزی آب و انرژی در منطقه را حل کند. پیشنهاد ما نشان می‌دهد که با همکاری‌های سیاسی و اقتصادی، می‌توان در یک یا دو کشور بالادست سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌ها انجام داد، در حالی که منافع در کل منطقه از جمله امنیت آب و انرژی به‌عنوان توانمندکننده‌های توسعه پایدار جریان دارد.
محققان از مدل منبع باز IIASA، بهینه سازی سیستم، MESSAGEix، برای ایجاد مقرون به صرفه ترین سناریو برای کاهش انتشار CO2 از تولید برق و در عین حال تضمین تامین آب استفاده کردند.
هانت همچنین نویسنده اصلی یک مطالعه در سال 2020 بود که در Nature Communications منتشر شد و نقشه دقیقی را ارائه کرد که تعداد زیادی از مکان‌ها را نشان می‌داد که می‌توانستند از سیستم‌های برق آبی پمپ شده فصلی مشابه بهره ببرند.
