Wikipedia

Ero sivun ”Pumppuvoimalaitos” versioiden välillä

Selaa historiaa interaktiivisesti
[katsottu versio][katsottu versio]
← Vanhempi muutosUudempi muutos →
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
VisuaalinenWikiteksti
p kh
Rivi 2:
[[Tiedosto:Raccoon Mountain Pumped-Storage Plant.svg|pienoiskuva|[[Raccoon Mountainin vesipumppuvoimalaitos|Raccoon Mountainin vesipumppuvoimalaitoksen]] toiminnan periaatekuvio.]]
[[Tiedosto:Koepchenwerk.jpg|pienoiskuva|[[Koepchenwerkin vesipumppuvoimalaitos]] [[Saksa]]ssa.]]
'''Pumppuvoimalaitos''' <ref name=ttp_pumppuvoilalaitos/> on tarkoitettu tuotetun [[sähköenergia]]n väliaikaiseen varastointiin jonkin väliaineen [[potentiaalienergia]]n muodossa. Pumpattava väliaine on yleensä [[makea vesi]], mutta sen tilalla voi olla myös esimerkiksi [[ilma]]. Veden käyttö on kuitenkin yleisintä ja pumppulaitokset sijaitsevatkin usein tavallisen [[vesivoimalaitos|vesivoimalaitoksen]] yhteydessä tai lähettyvillä, jossamissä sene toteuttavat sähköntuotannossaan [[säännöstelyvoimalaitos|säännöstelyvoimalaitoksen]] tuotantotapaa. Pumppuvoimalaitokset tulevat lähiaikoina yleistymään, sillä [[säätövoima]]a tarvitaan yhä enemmän.<ref name=korpela/><ref name=yang/>
 
Vaikka pumppuvoimalaitos tuottaa sähköä esimerkiksi vedestä, ei sitä tule sekoittaa vesivoimalaitokseen. [[Energian säilymislaki]] ilmaisee selvemmin sen, miksei pumppuvoimalaitos voi tuottaa sähköä: veden varastointiin [[Varastoallas|varastoaltaisiin]] kuluu enemmän sähköä kuin mitä siitä saadaan purettaessa tuotettua. [[Hyötysuhde]] on kuitenkin uudemmissa laitoksissa noin 80&nbsp;%. Pumppulaitoksen sähköntuotto on siis negatiivinen eikä sitä lasketa mukaan esimerkiksi valtioiden energiantuotantolukuihin.<ref name=korpela/><ref name=yang/><ref name=aalto/>
Rivi 16:
=== Ekonomia ===
[[Tiedosto:Pumpspeicherkraftwerk engl.png|pienoiskuva|Erään vesipumppuvoimalaitoksen verkosta varastoitu ja verkkoon syötetty sähköenergian määriä eri vuorokauden aikoina (pump power tarkoittaa varastointia ja top power verkkoon syötettyä sähköä).]]
Vesivoimalaitoksien suuriin varastoaltaisiin voidaan varastoida paljonkin vettä. Varastoaltaan suuri koko mahdollistaa säännöstelyvoimalatoksilla veden säätelyä kuukausien tai jopa vuosien päähän. Toisaalta [[Jokivoimalaitos|jokivoimalaitoksissa]] ei patoaltaaseen mahdu kuin tuntien tai muutamien viikojen sääntelyn vesimäärä. Jotta näiden vesivoimalaitoksien vettä ei jouduta juoksuttamaan sadekeleillä vähäisen sähköntarpeen aikana tuotannon ohi, täytyy vettä voida varastoida jonnekin. Vesivoimalaitoksien varastoaltaisiin ei aina mahdu vettä, joten niiden rinnalle tarvitaan erillisiä vesivarastoja. Pumppuvoimalaitoksia voidaan hyödyntää sähköverkon säätövoimana, mikäli tällaisia varastoaltaita on olemassa.<ref name=korpela/><ref name=yang/>
 
Pumppuvoimalaitos kannattaa rahallisesti, jos sähkön markkinahinta noudattaa kysynnän ja tarjonnan periaatteita. Silloin kuin sähköenergiaa on tarjolla kysyntään nähden paljon, laskee sähkön hinta, ja vastaavasti, kun sähköä ei ole tarjolla riittävästi suuren kysynnän aikana, nouseennousee sen hinta. Pumppuvoimalaitos voi toimia näillä hintaeroilla siten, että se ostaa sähköä halvalla ja myy sitä kalliimmalla. Samalla se hyödyttää energianjakelua aidosti niin, että se täydentää sähköverkon vajausta huippukulutuksen aikana ja lisää sen käyttöä matalan kulutuksen aikana. Näin voidaan sähköä tuottaa tasaisemmin voimalatyypistä riippumatta. Samalla vähennetään fossiilisten polttoaineiden käyttöä sähköverkon säätövoimana.<ref name=korpela/><ref name=saatovoimaa/>
 
=== Kapasiteetti ===
Rivi 28:
 
=== Alkuperä ===
Pumppuvoimalaitokset keksittiin [[Alpit|Alppimaissa]] Sveitsissä, [[Itävalta|Itävallassa]] ja [[Italia|Italiassa]] 1890-luvulla. Euroopassa ne ovat juuri siellä edelleen varsin yleisiä. Vanhat pumppuvoimalat pumppasivat vettä vuoristojärveen tai korkealle rakennettuun varastoaltaaseen. Pumput käyttivät sähköenergiaa pumppaamiseen, joillajolla varastoitiin vesi korkealle yläaltaaseen. Kun sähköä tarvittiin taas, päästettiin vesi alas ja samalla tuotettiin veden [[potentiaalienergia]]sta sähköenergiaa. PumpputPumput ja [[sähkögeneraattori]]t olivat alkuaikoina eri laitteita, mutta nykyään suoritetaan samalla sähkölaitteella veden pumppausta ja sähköntuottamista. [[Vesiturbiini]]en [[juoksupyörä]]t on yleensä suunniteltu niin, että ne toimivat sekä pumppuina että turbiineina sähköntuotannissasähköntuotannossa.<ref name=yang/>
 
=== Luokittelu ===
Pumppulaitokset voidaan luokitella pumpattavan aineen mukaan. Yleisimmät laitokset pumppaavat vettä, jonka käsittely on perinteisellä tavalla helppoa. Näitä voidaan kutsua '''vesipumppuvoimalaitoksiksi''' ({{k-en|pumped hydroelectric storage, PHES tai PHS}}). Uusimpiin laitoksiin on suunniteltu ilman pumppaamista säiliöihin. Ilma on kaasua, joka on paineistettavissa, ja paineeseen varastoitunut potentiaalienergia voidaan hyödyntää sähköntuotantoon. Myös maakaasun paineistaminen toimisi samalla tavalla kuin ilman paineistus, joskin sitä voi samalla polttaa kun kaasusta tuotetaan sähköä. Näitä laitoksia kutsutaan '''ilmapumppuvoimalaitoksiksi''' ({{k-en|compressed air energy storage, CAES}}). Ilma-sana voidaan korvata kaasu- tai esimerkiksi maakaasu-sanalla.<ref name=yang/><ref name=aalto/>
 
Pumppuvoimalaitokset on perinteisesti luokiteltu myös toimintatavan mukaisesti. Ne voivat olla pelkästään vesipumppulaitoksia. Silloin ne tuottavat sähköä vain siitä vedestä, jonka ne ovat pumpanneet yläaltaaseen. Ne voivat olla myös vesivoimalaitoksen oheessaohessa toimivia vesipumppuyksiköitä eli ne pystyvät pumppaamaan vettä yläaltaaseen, mutta niiden vesivoimayksikkö hyödyntää samalla myös voimalan ohitse virtaavaa vettä sähköntuotannossaan. Tällaisia voimalaitoksia voidaan kutsua seka-, hybridi- tai '''yhdistelmälaitoksiksi'''.<ref name=yang/>
 
== Pumppuvoimaloiden toteutustapoja ==
Rivi 66:
 
== Historiaa ==
Pumppuvoimalaitoksia käytettiin jo 1890-luvulla Alppimaissa energian varastointiin. Menetelmä onkin eurooppalainen keksintö, joka on levinnyt sieltä muualle Eurooppaan ja sitten Amerikkaan ja Aasiaan. Yhdysvallat rakensi ensimmäisen pumppuvoimalansa 1928, Japani vuonna 1934 ja Kiina vuonna 1968. Vielä 1950-luvulla suurin osa pumppuvoimaloista sijaitsivatsijaitsi Euroopassa, mutta sen jälkeen on tilanne kehittynyt muuallakin suuresti.<ref name=yang/>
 
== Lähteet ==
Noudettu kohteesta ”https://fi.wikipedia.org/wiki/Pumppuvoimalaitos”