Pumppuvoimalaitokset

Pumppuvoimalaitokset ovat vesivoimalaitoksia, joiden tehtävänä on varastoida energia sekä tuottaa sähköä silloin kun kysyntä on suurta. Ne toimivat kaksivaiheisesti: silloin kun sähköä on runsaasti ja hinta alhainen, ne pumppuavat vettä alemmasta altaasta ylempään altaikkoon; kun energiaa tarvitaan, vesi lasketaan takaisin alas ja sen virta ajaa turbiineja, jolloin sähköä tuotetaan.

Toimintaperiaate perustuu kahteen korkeuseroon ja useimmiten kahteen säiliöön. Yleensä verkkoon kytketty laitospakkaus koostuu generaattoreista ja turbiineista sekä pumpuista, jotka käyttävät samankaltaista laitteistoa. Pumppuvoimalaitokset voivat olla avoimia eli open-loop, joissa vesi on yhteydessä luonnonvesistöön, tai suljettuja eli closed-loop, joissa käytetään omia vesivarastoja ilman yhteyttä luonnon vesistöihin. Korkea pudotus (head) ja suuri käyttökoneisto määrittävät kapasiteetin ja reaktiokyvyn.

Tehokkuus ja kapasiteetti ovat riippuvaisia rakenteesta, mutta modernit laitokset saavuttavat usein prosentin ympäri 70–85 prosentin pyörre- eli jakotoimintaistehokkuuden. Laitokset palvelevat sähköverkkoja peakkajettavien jännitteiden tasaamisessa, uusiutuvan energian integroinnissa sekä nopean vasteen tarjoamisessa sähkönnesteisiin ja rekisteröintiin.

Haasteisiin kuuluu suuret investointikustannukset, ympäristövaikutukset sekä maantieteellinen soveltuvuus. Pumppuvoimalaitoksia rakennetaan yleensä alueille, joilla on riittävät vesivarannot ja geologiset edellytykset. Tulevaisuudessa ne voivat täydentää uusiutuvan energian varastointia sekä tukea älykkäiden sähköverkkojen toimivuutta ja mahdollisesti yhdistää energian varastointia uusiin teknologioihin.