Электр энергиясын сақтау жүйесі

Кіріспе

Сорғылы-аккумуляциялық гидроэлектростанция (САГЭС) немесе сорғылы гидроэнергиялық сақтау (СГЭС) – электр жүйелерінде жүктемені теңестіру үшін қолданылатын гидроэнергияны сақтау түрі. Бұл әдіс төменгі деңгейдегі су қоймасынан жоғары деңгейге сорғыланатын судың гравитациялық потенциалдық энергиясы түрінде энергияны сақтайды. Сорғыларды іске қосу үшін әдетте төмен тарифтік уақыттағы артық электр қуаты қолданылады. Электр сұранысы жоғары кезеңдерде сақталған су турбиналар арқылы жіберіліп, электр энергиясын өндіреді. Сорғылау процесінің жоғалтулары станцияны жалпы алғанда энергияны тұтынушы етеді, бірақ жүйе электр бағасының ең жоғары деңгейде болатын сұраныс жоғары кезеңдерінде электр энергиясын көбірек сату арқылы кірісті арттырады. Жоғарғы көлде мол жауын-шашын жиналса немесе өзенмен толықтырылса, станция дәстүрлі гидроэлектростанция сияқты таза энергия өндіруші болып табылуы мүмкін. Сорғылы-аккумуляциялық гидроэлектростанциясы үздіріссіз емес көздерден (мысалы, күн, жел) және басқа да жаңаруға болатын энергия көздерінен немесе үздіксіз базалық жүктеме көздерінен (мысалы, көмір немесе атом) алынған артық электр энергиясын жоғары сұраныс кезеңдері үшін сақтауға мүмкіндік береді. Сорғылы-аккумуляциялық гидроэлектростанцияларда қолданылатын су қоймалары ұқсас қуаттылықтағы дәстүрлі гидроэлектростанциялардың көлдерімен салыстырғанда айтарлықтай кішкентай болуы мүмкін, ал энергия өндіру кезеңдері көбінесе жарты күннен кем болады. Сорғылы-аккумуляциялық гидроэлектростанция – қазіргі уақытта қол жетімді энергияны сақтау желісінің ең үлкен сыйымдылығын қамтамасыз етеді. 2020 жылғы деректер бойынша, АҚШ Энергетика министрлігінің жаһандық энергияны сақтау дерекқоры бойынша, САГЭС әлемдегі барлық іске қосылған сақтау орналымдарының шамамен 95% құрайды, олардың жалпы орнатылған қуаты 181 ГВт-тан асады, оның 29 ГВт АҚШ-та, ал жалпы орнатылған сақтау қуаты 1,6 ТВт·сағ-тан асады, оның 250 ГВт·сағ АҚШ-та. САГЭС-тің энергия тиімділігі 70%–80% аралығында, ал кейбір дереккөздер 87% дейін жетеді деп мәлімдейді. САГЭС үшін негізгі талап – төбелі ландшафт. Жаһандық гидроатлас әлем бойынша 600 000-нан астам әлеуетті орындарды тізімдейді, бұл 100% жаңаруға болатын электр энергиясын қамтамасыз ету үшін қажетті көрсеткіштен 100 есе көп. Көпшілігі өзендерден алыс жабық жүйелер болып табылады. Табиғи сұлулық аймақтарында және өзендердегі жаңа бөгеттерден аулақ болуға болады, себебі әлеуетті орындардың саны өте көп. Кейбір жобалар қолданыстағы су қоймаларын пайдаланады ("көк жобалар"), мысалы, Австралияда салынып жатқан 350 ГВт·сағ көлемді Snowy 2.0 жобасы. Жақында ұсынылған кейбір жобалар "қоңыр" орындарды, мысалы, Австралияда салынып жатқан Kidston жобасы сияқты қолданыстан шығарылған кен орындарын пайдалануды ұсынады. САГЭС үшін су қажеттілігі аз: сақтаудың 1 гигават-сағатына 1 гигалитр бастапқы суды толтыру. Бұл су көптеген онжылдықтар бойы екі су қоймасының арасында жоғары және төмен қарай қайта айналымға түседі, бірақ буланудан болатын жоғалтулар (жауын-шашыннан және жергілікті су жолдарынан келетін ағыстан тыс) толықтырылуы керек. Жерге қажеттілік те аз: сақтаудың барлық түрлері үшін 1 гигават-сағ сақтау бірлігіне шамамен 10 гектар.

Pumped storage hydroelectricity (PSH), or pumped hydroelectric energy storage (PHES), is a type of hydroelectric energy storage used by electric power systems for load balancing. The method stores energy in the form of gravitational potential energy of water, pumped from a lower elevation reservoir to a higher elevation. Low cost surplus off peak electric power is typically used to run the pumps. During periods of high electrical demand, the stored water is released through turbines to produce electric power. Although the losses of the pumping process make the plant a net consumer of energy overall, the system increases revenue by selling more electricity during periods of peak demand, when electricity prices are highest. If the upper lake collects significant rainfall or is fed by a river then the plant may be a net energy producer in the manner of a traditional hydroelectric plant. Pumped storage hydroelectricity allows energy from intermittent sources (such as solar, wind) and other renewables, or excess electricity from continuous base load sources (such as coal or nuclear) to be saved for periods of higher demand. The reservoirs used with pumped storage can be quite small when contrasted with the lakes of conventional hydroelectric plants of similar power capacity, and generating periods are often less than half a day. Pumped storage is by far the largest capacity form of grid energy storage available, and, as of 2020, the United States Department of Energy Global Energy Storage Database reports that PSH accounts for around 95% of all active tracked storage installations worldwide, with a total installed throughput capacity of over 181 GW, of which about 29 GW are in the United States, and a total installed storage capacity of over 1.6 TWh, of which about 250 GWh are in the United States. The round trip energy efficiency of PSH varies between 70%–80%, with some sources claiming up to 87%. The main requirement for PSH is hilly country. The global greenfield pumped hydro atlas lists more than 600,000 potential sites around the world, which is about 100 times more than needed to support 100% renewable electricity. Most are closed loop systems away from rivers. Areas of natural beauty and new dams on rivers can be avoided because of the very large number of potential sites. Some projects utilise existing reservoirs (dubbed "bluefield") such as the 350 Gigawatt hour Snowy 2.0 scheme under construction in Australia. Some recently proposed projects propose to take advantage of "brownfield" locations such as disused mines such as the Kidston project under construction in Australia. Water requirements for PSH are small: about 1 gigalitre of initial fill water per gigawatt hour of storage. This water is recycled uphill and back downhill between the two reservoirs for many decades, but evaporation losses (beyond what rainfall and any inflow from local waterways provide) must be replaced. Land requirements are also small: about 10 hectares per gigawatt hour of storage, per unit of storage of all candidates for large scale energy storage.

Негізгі принцип

Электр сұранысы төмен болған кезде, артық өндірілген қуат жоғары резервуарға су соруға пайдаланылады. Сұраныс жоғары болғанда, су турбина арқылы төменгі резервуарға жіберіліп, электр энергиясы өндіріледі. Кері турбина/генератор жиынтығы сорғы және турбина генераторы ретінде жұмыс істейді (әдетте Фрэнсис турбинасы). Айнымалы жылдамдықта жұмыс істеу, сорғылы гидроаккумуляциялық станцияларда тиімділікті арттырады. Микро ПСХ жүйелерінде сорғылар тобы және сорғы ретінде турбина (PAT) сору және энергия өндіру фазалары үшін қолданылуы мүмкін. Бір сорғыны айналу бағытын және жылдамдығын өзгерту арқылы екі режимде де пайдалануға болады: Бұл әдіс қазіргі уақытта электр энергиясының үлкен көлемін сақтаудың ең тиімді тәсілі, бірақ жоғары капиталдық шығындар және қолайлы географиялық жағдайлар сорғылы сақтау станциясын таңдаудағы маңызды факторлар болып табылады. Сорғылы сақтау жүйелерінің салыстырмалы түрде төмен энергия тығыздығы үлкен ағын немесе резервуарлар арасындағы биіктік айырмашылығын қажет етеді. Энергияны сақтаудың жалғыз жолы – екінші су айдынына жақын орналасқан, бірақ мүмкіндігінше жоғарырақ орналасқан үлкен су айдыны болуы. Кейбір жерлерде бұл табиғи түрде кездеседі, ал кейбіреулерінде су айдындарының бірі немесе екеуі де адам жасаған. Екі резервуары да жасанды және табиғи толықтыру жоқ жобалар "жабық цикл" жүйелері деп аталады. Бұл жүйелер экономикалық тиімді болуы мүмкін, өйткені олар электр желісіндегі жүктеме ауытқуларын тегістеп, көмірмен жұмыс істейтін электр станциялары мен базалық жүктемені қамтамасыз ететін ядролық электр станцияларының ең жоғары тиімділікпен жұмыс істеуін қамтамасыз етеді, сонымен қатар газ және мұнай сияқты отынды пайдаланатын "шыңдық" электр станцияларының қажеттілігін азайтады, бірақ олар максималды тиімділік емес, икемділік үшін жобаланған. Сондықтан сорғылы сақтау жүйелері әртүрлі генераторлардың үлкен тобын үйлестіруде маңызды рөл атқарады. Сорғылы сақтау станцияларының капиталдық шығындары жоғары, бірақ олардың ондаған жылдарға, кейде бір ғасырдан астамға созылатын сенімді қызмет ету мерзімі бұл шығындарды толықтай өтемелейді, бұл шамамен пайдалылық деңгейіндегі аккумуляторлардан үш-бес есе ұзақ. Электр бағасы теріс болған кезде, сорғылы гидроаккумуляциялық станция операторлары жоғары резервуарға су сору үшін теріс бағамен электр энергиясын сатып алып, кейін баға жоғары болғанда оны сату арқылы екі есе табыс таба алады. Энергияны басқарумен қатар, сорғылы сақтау жүйелері электр желісінің жиілігін тұрақтандыруға және резервтік қуатты қамтамасыз етуге көмектеседі. Жылу электр станциялары электр сұранысының кенеттен өзгеруіне, осылайша жиілік пен кернеудің тұрақсыздығына жауап беруге нашар мүмкіндік береді. Сорғылы сақтау станциялары, басқа гидроэлектр станциялары сияқты, жүктеме өзгерістеріне секундтар ішінде жауап бере алады. Сорғылы сақтаудың негізгі мақсаты дәстүрлі түрде базалық электр станцияларын теңгерту болып табылады, бірақ оларды үзіліссіз энергия көздерінің ауытқуларын азайту үшін де пайдалануға болады. Сорғылы сақтау электр қуаты жоғары және сұраныс төмен болған кезде жүктемені қамтамасыз етеді, жүйедегі қосымша шыңдық қуатты арттырады. Кейбір юрисдикцияларда электр бағасы кейде нөлге жақын немесе тіпті теріс болуы мүмкін, себебі электр энергиясын қабылдауға жеткілікті жүктеме болмайды. Қазіргі уақытта бұл көбінесе жел немесе күн энергиясының нәтижесі емес, бірақ мұндай энергияны көбірек пайдалану осы жағдайлардың болу ықтималдығын арттырады. Сорғылы сақтаудың фотоэлектрлік және жел энергиясын өндірудің өте үлкен көлемдерін теңгерту үшін ерекше маңызды болатыны күтілуде. Ұзақ қашықтыққа электр беру қуатын арттыру және энергияны сақтаудың жеткілікті көлемі кез келген үлкен ауқымдағы жаңаруға жарамды энергия көздерін пайдалануды реттеудің маңызды бөлігі болады. Кейбір аймақтарда жаңартылатын энергия көздерінен өндірілетін электр энергиясының үлесі жылдық өнімнің 40%-ын құрайды, бірақ қосымша сақтау қажет болғанға дейін 60%-ға жете алады.

At times of low electrical demand, excess generation capacity is used to pump water into the upper reservoir. When there is higher demand, water is released back into the lower reservoir through a turbine, generating electricity. Reversible turbine/generator assemblies act as combined pump and turbine generator units (usually Francis turbine designs). Variable speed operation further optimizes the round trip efficiency in pumped hydro storage plants. In micro PSH applications, a group of pumps and Pump As Turbine (PAT) could be implemented respectively for pumping and generating phases. The same pump could be used in both modes by changing rotational direction and speed: This technique is currently the most cost effective means of storing large amounts of electrical energy, but capital costs and the necessity of appropriate geography are critical decision factors in selecting pumped storage plant sites. The relatively low energy density of pumped storage systems requires either large flows and/or large differences in height between reservoirs. The only way to store a significant amount of energy is by having a large body of water located relatively near, but as high as possible above, a second body of water. In some places this occurs naturally, in others one or both bodies of water were man made. Projects in which both reservoirs are artificial and in which no natural inflows are involved with either reservoir are referred to as "closed loop" systems. These systems may be economical because they flatten out load variations on the power grid, permitting thermal power stations such as coal fired plants and nuclear power plants that provide base load electricity to continue operating at peak efficiency, while reducing the need for "peaking" power plants that use the same fuels as many base load thermal plants, gas and oil, but have been designed for flexibility rather than maximal efficiency. Hence pumped storage systems are crucial when coordinating large groups of heterogeneous generators. Capital costs for pumped storage plants are relatively high, although this is somewhat mitigated by their proven long service life of decades and in some cases over a century, which is three to five times longer than utility scale batteries. When electricity prices become negative, pumped hydro operators may earn twice when "buying" the electricity to pump the water to the upper reservoir at negative spot prices and again when selling the electricity at a later time when prices are high. Along with energy management, pumped storage systems help stabilize electrical network frequency and provide reserve generation. Thermal plants are much less able to respond to sudden changes in electrical demand that potentially cause frequency and voltage instability. Pumped storage plants, like other hydroelectric plants, can respond to load changes within seconds. The most important use for pumped storage has traditionally been to balance baseload powerplants, but they may also be used to abate the fluctuating output of intermittent energy sources. Pumped storage provides a load at times of high electricity output and low electricity demand, enabling additional system peak capacity. In certain jurisdictions, electricity prices may be close to zero or occasionally negative on occasions that there is more electrical generation available than there is load available to absorb it. Although at present this is rarely due to wind or solar power alone, increased use of such generation will increase the likelihood of those occurrences. It is particularly likely that pumped storage will become especially important as a balance for very large scale photovoltaic and wind generation. Increased long distance transmission capacity combined with significant amounts of energy storage will be a crucial part of regulating any large scale deployment of intermittent renewable power sources. The high non firm renewable electricity penetration in some regions supplies 40% of annual output, but 60% may be reached before additional storage is necessary.

Шағын көлемді қондырғылар

Шағын сорғымен жинақтау станциялары ірі станциялар сияқты масштабты үнемділікке жете алмайды, бірақ олардың да мысалдары бар, соның ішінде Германиядағы жақындағы 13 МВт жобасы. Shell Energy Вашингтон штатында 5 МВт жобасын ұсынды. Кейбір мамандар ғимараттарда шағын сорғымен жинақтау станцияларын салуды ұсынған, бірақ олар әлі экономикалық тұрғыдан тиімді емес. Сонымен қатар, ірі су қоймаларын қалалық кеңістікке орналастыру қиын (су деңгейінің ауытқуы оларды демалысқа жарамсыз етуі мүмкін). 1930 жылдары кері айналатын гидротурбиналар қолжетімді болды. Бұл құрылғы турбина-генератор ретінде де, керісінше электрмотормен жұмыс істейтін сорғы ретінде де жұмыс істей алады. Ірі инженерлік технологияның ең соңғы жетістігі – тиімділікті арттату үшін жылдамдығы өзгермелі машиналар. Бұл машиналар генерация кезінде желі жиілігімен синхронды жұмыс істейді, ал сорғылау кезінде асинхронды (желі жиілігіне тәуелсіз) жұмыс істейді. АҚШ-та сорғымен жинақтауды алғаш рет 1930 жылы Коннектикут электр және энергетикалық компаниясы қолданды, Нью-Милфорд қаласының жанындағы үлкен су қоймасын пайдаланып, Хоусатоник өзенінен суды 70 метр биіктіктегі су қоймасына сорғылады.

Австралия

Австралияда 15 ГВт қуаттылықтағы насостық-аккумуляциялық электр стансалары құрылыс кезеңінде немесе жобалануда. Мысалдар: 2018 жылдың маусым айында Австралияның федералдық үкіметі Тасманияда насостық гидроэлектростансалар үшін 14 нысан анықталғанын хабарлады. Басс бұғазының астынан екінші интерконектор салынса, ұлттық желіге қосымша 4.8 ГВт қуатты қосу мүмкіндігі бар. "Snowy 2.0" жобасы Жаңа Оңтүстік Уэльс штатының "Snowy" таулы аймағындағы екі суқойманы байланыстырып, 2000 МВт қуаттылық және 350 000 МВт·сағ сақтау көлемін қамтамасыз етеді. 2022 жылдың қыркүйегінде Куинсленд штатының орталық бөлігіндегі Пионер Бурдекин ауданында 5 ГВт қуаттылығымен әлемдегі ең ірі насостық гидроэлектрлік сақтау (PHES) стансасы болуы мүмкін жоба жарияланды.

Норвегия

Жалпы қуаты 1344 МВт және орташа жылдық өндірісі 2247 ГВт·сағ болатын 9 электр станциясы бар. Норвегиядағы су энергиясын сорғылау жүйесі әлемдегі басқа елдерден сәл өзгеше болып келеді. Олар маусымдық сорғылау үшін жобаланған. Көпшілігі суды үздіксіз айналдыра алмайды, тек бір рет сорып, қайта қолдана алады. Бұл туннельдердің құрылысымен және төменгі және жоғарғы су қоймаларының биіктігімен байланысты. Мысалы, Найгард электр станциясы бірнеше өзеннен суды сорып, су қоймасына жеткізеді. Ең ірісі – Саурдал, ол Улла Фюре кешенінің бөлігі болып табылады, төрт 160 МВт Френсис турбинасына ие, бірақ олардың тек екеуі кері айналдырыла алады. Төменгі су қоймасы станциядан биік орналасқан, сондықтан сорғыланған суды бір рет ғана пайдалануға болады, содан кейін ол туннель жүйесі бойынша төмен орналасқан Квиллдал станциясына ағып түседі. Бұған қоса, төменгі су қоймасына 23 өзен, ағын және кішкентай су қоймаларынан су құйылады. Олардың кейбіреуі жолда кішкентай электр станциясынан өтеді.

Қайта сорғылау гидроэлектр бөгеттері

Әдеттегі гидроэлектр стансалары гибридтік жүйеде суды қайта сору арқылы жинақтауды пайдалана алады, яғни су қоймасына табиғи түрде ағып келетін судан электр энергиясын өндірумен қатар, стансаның төменгі жағынан суды қайта резервуарға сору арқылы суды сақтайды. 1973 жылы АҚШ-тағы Гранд-Кули бөгеті кері сору жүйесімен кеңейтілді. Бар бөгеттерді кері турбиналармен қайта жарақтандыру арқылы стансаның толық қуатта жұмыс істеу мерзімін ұзартуға болады. Қажет болған жағдайда, Рассел бөгеті (1992) сияқты суды қайта соруға арналған электр стансасын бөгетке қосымша салуға болады, бұл электр энергиясын өндіру қуатын арттырады. Бар бөгеттің жоғарғы резервуары мен беру жүйесін пайдалану жобаларды жылдамдатуға және шығындарды азайтуға мүмкіндік береді. 2019 жылдың қаңтар айында Қытайдың Мемлекеттік желі компаниясы Хэбэй, Цзилинь, Чжэцзян, Шандун провинцияларында және Сіньцзян автономиялық аймағында орналасқан жалпы қуаты 6 ГВт болатын бес суды қайта сору арқылы жинақтайтын стансаға 5,7 миллиард АҚШ долларын инвестициялау жоспарларын жариялады. Қытай 2020 жылға дейін 40 ГВт су қуатын орнатуды көздеп отыр.

Теңіз суы

Суды сорғылау станциялары теңіз суымен жұмыс істей алады, бірақ тұщы суды пайдаланумен салыстырғанда тұзды судың коррозиясы және ұлулардың өсуі сияқты қосымша қиындықтар бар. 1966 жылы қолданысқа енгізілген Францияның 240 МВт Ранс толысу электр станциясы ішінара суды сорғылап сақтау станциясы ретінде жұмыс істей алады. Толқындардың биік болған, сұраныс төмен уақыттарында турбиналар арқылы теңіз суын қоймаға табиғи түрде келгенінен артық мөлшерде сорғылауға болады. Бұл өзінің түріндегі жалғыз ірі электр станциясы. 1999 жылы Окинавадағы 30 МВт Янбару жобасы теңіз суын сорғылап сақтаудың алғашқы демонстрациялық жобасы болды. Кейін ол қызметтен шығарылды. Гавайидің Ланаи аралында 300 МВт теңіз суын пайдаланатын Ланаи су сорғылау жобасы қарастырылды, сондай-ақ Ирландияда теңіз суын пайдаланатын жобалар ұсынылды. Чилидің солтүстігіндегі Атакама шөлінде ұсынылған екі жоба 600 МВт фотоэлектрлік күн энергиясын (Тарапака аспандары) 300 МВт су сорғылап сақтаумен (Тарапака айнасы) біріктіре отырып, теңіз суын жағалаудағы тік жардан жоғары көтереді.

Тұщы судың жағалаудағы су қоймалары

Өзен су тасқынынан алынған тұщы су теңіз аймағында жинақталып, жағалаудағы су қоймаларын салу арқылы теңіз суын ығыстырады. Жиналған өзен суы энергия сақтау, суару, өнеркәсіптік қажеттерге, қалаларды сумен жабдықтауға, құрғатылған өзендерді қайта жаңғыртуға және тағы да басқа мақсаттар үшін, бірнеше тіктеп салынған каналдар мен сорғылы гидроэлектр станциялары арқылы биік жерлерге айдалып жіберіледі. Бұл көп мақсатты жағалау су қоймаларының жобалары, көміртегінің нейтралдығын қамтамасыз ететін, таза және жаңаруға болатын энергия көздері – айнымалы және үзілісті күн мен жел энергиясын пайдалану үшін зор сорғылы гидроэлектрлік әлеуетті ұсынады.

Жер асты су қоймалары

Жер асты резервуарларын пайдалану зерттелді. Жақындағы мысалдарға Огайо штатының Нортон қаласындағы Саммит жобасы, Кентукки штатындағы Мейсвилл жобасы (жер асты әк тас кеніші) және Нью-Джерси штатындағы Маунт Хоуп жобасы жатады, ол бұрынғы темір кенішін төменгі резервуар ретінде пайдалануды көздеген. Финляндияның Пыхаярви қаласындағы Каллио учаскесіндегі жоспарланған энергия сақтау орны, биіктік айырмашылығы бар Еуропадағы ең терең металл кенішін пайдалануды көздейді. Бірнеше жаңа жер астына сорғылайтын энергия сақтау жобалары ұсынылды. Егер олар қолданыстағы жер асты кенішін пайдаланса, бұл жобалардың киловаттқа шаққандағы құны, жер үстіндегі жобаларға қарағанда төмен болуы мүмкін. Қолданысқа жарамды жер асты кеңістігі шектеулі, бірақ тасталған көмір шахталары қолайлы болып шықса, жер астына сорғылайтын мүмкіндіктер артады. Австралияның Виктория штатындағы Бендиго қаласында Бендиго тұрақтылық тобы Бендигоның астындағы ескі алтын кеніштерін энергияны сақтау үшін пайдалануды ұсынды. Бендигода әлемдегі ең көп шоғырланған терең шахталы қатты тау-кен кеніштері бар, 19 ғасырдың екінші жартысында Бендигоның астында 5000-нан астам шахта қазылған. Ең терең шахтаның вертикальді тереңдігі 1406 метрге жетеді. Жақында жүргізілген алдын ала мүмкіндіктерді зерттеу, 30 МВт қуаттылығы және 750 метрден астам су басымен 6 сағаттық жұмыс уақытымен бұл концепцияның жүзеге асырылатынын көрсетті. АҚШ-тағы Quidnet Energy стартапы тасталған мұнай және газ ұңғымаларын сорғылайтын энергия сақтау үшін пайдалануды зерттеп жатыр. Сәттілікке жетсе, АҚШ-тағы 3 миллион тасталған ұңғыманың бірін пайдалану арқылы оны кеңейтуді жоспарлап отыр.

Орталықтандырылған жүйелер

Суды сорғылауға арналған шағын (немесе микро) жүйелерді өзендерде және инфрақұрылымдарда, мысалы, ішу суы желілерінде және жасанды қар жасау инфрақұрылымдарында салуға болады. Осыған байланысты, микро-насостық гидроэнергия сақтаудағы су қоймасы үшін тиімді шешім ретінде дауылдық су бассейні нақты іске асырылды. Табиғи немесе жасанды көлдер, суару сияқты басқа құрылымдардағы су қоймалары, сондай-ақ пайдаланылмаған кен орындарының немесе жер асты әскери нысандарының бөліктерін де пайдалануға болады. Швейцарияда жүргізілген бір зерттеу 2011 жылы шағын насостық гидроэлектр станцияларының жалпы орнатылған қуаты тиісті саясатты қолдау арқылы 3-9 есеге дейін арттырылуы мүмкін екенін көрсетті.

Гидравликалық сынықтар

Гидравликалық сыну арқылы туындайтын қысымды шиыршық сияқты өткізбейтін жер асты қабаттарында сақтауға болады. Қолданылатын шиыршықта көмірсутектер жоқ.

Электролиз

Энергияны сорғылау қажеттілігін азайтудың бір жолы – электр энергиясын пайдаланып, төменгі биіктікте суды сутек пен оттегіге бөлу, содан кейін ауадан жеңіл сутекті жоғары биіктікке құбырмен жеткізіп, атмосфералық оттегімен күйдіру арқылы су алу. Бұл жоғары биіктіктегі су төменгі биіктікке қайтарылып, жоғары биіктіктегі атмосфералық оттегінің гравитациялық потенциалдық энергиясын пайдалану арқылы тиімділік жоғалтуларын өтеуден асып түсуі мүмкін (бұл оттегі кейін күн энергиясымен жұмыс істейтін желдің күшімен зиянсыз араласады).

Жоғары тығыздықты сорғыланған гидроэлектр

RheEnergise судан 2,5 есе тығыз сұйықтық ("судағы ұсақ ұнтақталған қатты бөлшектер") пайдалану арқылы сорғылы жинақтағыштардың тиімділігін арттыруды мақсат етеді, осылайша "бірдей қуатты қамтамасыз ету үшін жобалар 2,5 есе кішірек болады".