Una centrale di pompaggio è una centrale idroelettrica. L'energia elettrica può essere immagazzinata per un periodo di tempo più lungo con le centrali ad accumulazione con pompaggio. L'acqua viene utilizzata come mezzo di stoccaggio. Una centrale elettrica ad accumulo con pompaggio ha un serbatoio d'acqua superiore, l'acqua di testa, e un serbatoio d'acqua inferiore, l'acqua di coda. Nel caso delle centrali ad accumulazione con pompaggio, queste vengono anche chiamate serbatoio superiore e serbatoio inferiore. Altri componenti sono la pompa, la turbina dell'acqua e il generatore. Quando si utilizza una turbina Francis come turbina per l'acqua, non è necessaria l'installazione di una pompa separata, in quanto la turbina Francis può essere utilizzata anche come pompa. In questo caso, la turbina Francis viene utilizzata come turbina per pompe. Il progetto con una turbina a pompa e un generatore si chiama set a due blocchi. Se la pompa e la turbina dell'acqua sono progettate come componenti separati, si tratta di un set di tre blocchi.
Durante il processo di stoccaggio, l'acqua viene pompata dall'acqua di coda all'acqua di testa. La fase del processo di stoccaggio è chiamata operazione di pompaggio. Durante il funzionamento del pompaggio, il fabbisogno di energia elettrica della pompa è coperto dal sistema di alimentazione pubblica. Nel funzionamento di pompaggio, l'energia elettrica prelevata viene convertita in energia potenziale dell'acqua. Ci sono anche centrali di pompaggio in cui l'acqua di testa viene alimentata da un flusso naturale.
Durante i periodi di picco di carico della rete elettrica, l'acqua proveniente dall'acqua di testa viene reimmessa nell'acqua di coda attraverso condotte a pressione o tunnel a pressione. In questo processo, viene alimentata come acqua motrice ad una turbina ad acqua e la pone in un movimento rotatorio. Un generatore viene utilizzato per convertire il movimento rotatorio in energia elettrica. La fase di produzione di energia elettrica è chiamata funzionamento del generatore.
Oltre a fornire energia elettrica, le centrali ad accumulazione con pompaggio possono anche funzionare in modalità sf asatore. In questo caso, il generatore fornisce potenza reattiva, necessaria per una rete elettrica stabile. La turbina ad acqua e la pompa ruotano in funzionamento a vuoto in modalità sfasatore. Le perdite per attrito che si verificano nel funzionamento a sfasamento sono coperte dall'energia elettrica prelevata dalla rete pubblica.
Nelle centrali elettriche ad accumulazione con pompaggio, la casa della turbina si trova sopra la superficie della terra. Se la carlinga della centrale di pompaggio con tutti i suoi componenti è installata in una montagna, viene assegnata alle centrali in caverna.
La capacità di stoccaggio delle centrali di pompaggio dipende dal volume dell'acqua di testa e dalla differenza di altezza tra l'acqua di testa e quella di coda. Le capacità di stoccaggio tipiche consentono di fornire la massima capacità di produzione di energia elettrica per un periodo di 4-8 ore. I rendimenti ottenibili per le moderne centrali ad accumulazione con pompaggio sono compresi tra il 70 e l'85%. Quando si specifica l'efficienza, si deve tener conto del fatto che le perdite si verificano sia nel funzionamento della pompa che in quello del generatore.
Il vantaggio di una centrale di pompaggio è che la capacità installata può essere richiamata in pochi minuti. Ciò significa che le centrali ad accumulazione con pompaggio sono molto importanti per la stabilità della rete elettrica. In Germania sono installate centrali di pompaggio con una capacità da circa 1 MW a circa 1.000 MW. A seconda della frequenza di riempimento e svuotamento, le centrali di pompaggio sono suddivise in stoccaggio giornaliero, stoccaggio settimanale, stoccaggio mensile e stoccaggio annuale.
Impianto di stoccaggio con pompaggio, impianto di circolazione
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