케이프타운 도심 근처에 에너지를 저장하는 미래 옵션

최근 케이프타운 시 관계자들은 다시 한 번 발전소 운영에 관심을 표명했습니다.

1900년경 빅토리아 앤 알프레드 조선소 근처에 석탄 화력, 증기 구동 발전소가 건설되면서 케이프타운에 전력이 공급되었습니다. 발전소가 더반에서 항해할 수 있는 석탄 선박의 하역 지역과 가깝다는 점에서 위치는 두 가지 이점을 제공했습니다. 두 번째 장점은 바다와 가깝기 때문에 배기 증기 응축기의 해수 냉각이 가능하다는 것입니다. 몇 년 동안 케이프타운 시는 1965년에 폐쇄된 발전소를 소유하고 있었고 도시의 전기 무궤도 전차 운행을 종료했습니다.

테이블 마운틴 양수식 저장장치:

최근 케이프타운 시 관계자들은 다시 한 번 발전소를 운영하는 데 관심을 표명했습니다. 현재 케이프타운의 지형은 테이블 마운틴 정상과 측면에 위치한 기존 저수지를 사용하여 양수식 수력 에너지 저장 장치를 도입할 수 있는 옵션을 제공합니다. Molteno 저수지는 케이프타운에서 가장 오래된 저장 댐인 반면 Hely Hutchison 및 Woodhead 댐은 후기 기간에 더 높은 고도에 건설되었습니다. Molteno Reservoir와 Hely Hutchison 사이의 높이 차이로 인해 펌핑된 수력 에너지 저장이 가능해졌습니다.

현재 Grabouw 근처 케이프타운 남동쪽에서 Eskom은 Steenbras 댐을 상부 저수지로 사용하고 펌핑 터빈이 설치된 지하 60m에 위치한 하부 저수지를 사용하는 400MW Palmiet 양수 저장 시설을 운영하고 있습니다. Molteno와 Hely Hutchison 저수지 사이에 파이프라인을 사용하여 양수식 수력 저장 장치를 설치하면 Palmiet 생산량의 작은 부분만 제공할 수 있지만, 해당 저장 용량은 케이프타운 시에 어느 정도 이점을 제공할 수 있습니다. 야간에는 저렴한 전력으로 충전이 가능합니다.

해양 연안 수중 에너지 저장:

캐나다 토론토 시1는 온타리오 호수 북쪽 기슭에 위치하고 있으며 도시 전력 회사인 Toronto Hydro와 'Hydrostor'2로 알려진 에너지 저장 개발업체 간의 공동 프로젝트로 수중 압축 공기 에너지 저장 기술을 설치했습니다. 토론토와 마찬가지로 케이프타운도 수중 압축 공기 에너지 저장 기술을 빌릴 수 있는 잠재력을 지닌 해안 도시입니다. 토론토는 평평한 지형으로 둘러싸여 있지만 케이프타운의 산은 압축 공기 에너지 저장 시스템을 향상시킬 수 있는 수단을 제공합니다. 밤새도록 압축 공기는 호수 바닥에 고정된 수중 '풍선'으로 펌핑됩니다.

피크 시간대에는 천연가스와 혼합된 압축 공기가 연소실로 유입되어 발전기를 구동하는 가스 터빈을 활성화합니다. 토론토는 천연가스 공급 파이프라인을 이용할 수 있는 반면, 케이프타운은 그러한 접근이 불가능합니다. 탄자니아와 모잠비크 해안의 지하 우물에서 천연가스를 수송하기 위한 아프리카 횡단 천연가스 파이프라인이 건설되기까지는 수년이 걸릴 수 있습니다. 케이프타운은 LNG(액화천연가스)를 운반하고 부유식 저장장치를 사용하기 위해 선박에 의존할 것입니다. 케이프타운은 팽창식 고압 '풍선'을 사용하여 수중 압축 공기 에너지 저장 장치를 수정하고 천연 가스의 필요성을 없앨 수 있습니다.

케이프타운 압축 공기 저장 옵션:

대안적인 개념은 수중 '풍선'을 수력 터빈을 통해 고압의 물 흐름을 공급하는 지상의 고압 물 탱크에 연결하는 것입니다. 케이프타운에서는 해안 산에 적당한 동굴을 굴착하거나 적당한 동굴을 확장하고 밀봉재를 도포하여 고압 공기와 고압 물을 담는 것이 가능할 수도 있습니다. 수중 '풍선'은 고압 파이프를 통해 지붕과 벽에 실란트가 도포된 동굴로 연결되는 압축 공기를 저장합니다. 동굴에는 물이나 심지어 바닷물도 저장됩니다.

식수를 사용하려면 동일한 크기와 낮은 고도에 있는 두 번째 동굴이 필요합니다. 작동 중에 불침투성 벽과 지붕이 있는 동굴의 물에 압축 공기가 적용됩니다. 압축된 공기는 발전기를 구동하는 수력 터빈을 통해 물의 흐름을 강제합니다. 재충전하는 동안 수력 터빈은 펌프 역할을 하며 압력을 받아 물을 동굴 상부로 밀어 넣어 압축 공기를 물에 잠긴 '풍선'으로 밀어 넣습니다. 공기 압축기는 사용 가능한 최대 공기 압력을 보장하기 위해 최종 '토핑' 압축기 임무를 수행할 수 있습니다.