
自2018年起,德国将不再运营任何无烟煤矿。尽管这似乎是最终的关闭,但这些废弃的矿井正在被改造,以在该国可再生能源的发展中发挥关键作用。一个值得注意的例子是 普罗斯珀-哈尼尔煤矿位于北莱茵-威斯特法伦州的煤田,目前正在改造为蓄水能力高达200兆瓦的抽水蓄能电站。该发电厂不仅可以在太阳能和风能丰富时利用这些资源,而且能够在太阳能或风能产量较低时发电,即使在夜间或无风的日子也能提供稳定的能源。
水力发电厂:它将如何运作
Prosper-Haniel 矿井已改建为可逆水力发电厂。此安装使用 过剩的可再生能源 将位于矿井巷道内的较低水库的水抽至地表的人工湖。当没有足够的太阳能或风能时,水会从1.200米的高空释放出来,驱动涡轮机发电。
这些类型的植物利用了 身高差 位于两个水箱之间,用于存储可在最需要时使用的能量。在这种情况下,该矿井拥有长达26公里的巷道,可提供巨大的能量存储和发电能力。该系统与北欧和美国其他现有的抽水电站非常相似,但这里的采矿用地被用作关键资源。
为了管理这个系统,该工厂结合了不同的技术,例如太阳能电池板和风力涡轮机,以便在天气条件有利时最大限度地利用可再生能源。当没有风、没有阳光,可再生能源不够时,水轮机就会启动,保证电力的持续供应, 从而避免服务中断 并保证多达 400.000 个家庭的持续能源供应。
振兴矿区
该矿井改造成水力发电厂不仅促进了能源转型,而且对该地区产生了社会经济影响。几十年来,北莱茵-威斯特法伦州地区一直依赖煤炭作为其就业和收入的主要来源。然而,随着煤矿的逐步关闭,许多工作岗位面临风险。得益于 Prosper-Haniel 等项目,该地区不仅继续成为能源中心,而且还创造了与可再生能源管理和水力发电厂运营相关的新就业机会。
此外,预计这种重新转换可以扩展到该地区的其他煤矿,使可再生能源能够代表 到 30 年该地区能源消耗的 2025%。由于目前该地区消耗的能源三分之一来自火力发电厂,因此对该地区电网的影响将是巨大的。
全球背景:其他国家及其努力
德国并不是唯一一个正在改造其能源基础设施以使其更具可持续性的国家。一个鼓舞人心的例子是 哥斯达黎加,该公司几乎 100% 的电力来自可再生能源。 2016 年期间, 哥斯达黎加98.2%的能源 来自五种清洁能源:水力发电(74.39%)、地热能(12.43%)、风能(10.65%)、生物质能(0.73%)和太阳能(0.01%)。
相比之下,德国在大规模采用可再生能源方面正处于拐点,但德国专注于优化电网以应对这些波动,对于其他气候更加不稳定的国家实现这一目标可能也至关重要。
气候现象:储存的作用
这并不是一条容易的路。例如,气候现象,如 厄尔尼诺 会极大地影响依赖水的地区的水力发电能力。哥斯达黎加尽管拥有几乎完全可再生的系统,但也因此在 2015 年和 2016 年的大部分时间遭受了降雨量偏低的影响。然而,其水库的存储容量允许持续清洁发电。
就德国而言,使用存储技术(例如 Prosper-Haniel 的可逆水力发电厂)将有助于应对气候现象导致的能源生产波动。这将确保无论天气如何,都能持续供电。
转型中的矿山:我们对未来的期望
从长远来看,德国的目标是 到 80 年,2050% 的能源来自可再生能源。 Prosper-Haniel 矿只是众多可以转换为可再生能源系统的设施中的第一个。甚至其他煤矿,例如 Garzweiler,也可以效仿。
熔盐储能等新技术的开发也广泛出现在德国实现稳定高效供应的计划中。 RWE 已经与德国航空航天中心 (DLR) 和其他研究机构合作开展了试点项目,以测试这些系统在改造后的褐煤工厂中的效率。如果大规模实施,这些创新可能成为实现该国雄心勃勃的气候目标的关键。
这种向可再生能源发展的运动不仅对于应对国家和全球气候变化至关重要,而且对于振兴前矿区并提供长期可持续的就业替代方案也至关重要。
德国凭借其社会和环境承诺,继续证明,通过有利于环境和社会的战略方针,从化石燃料转向可再生能源是可能的。