Opzioni future per immagazzinare energia vicino al centro di Città del Capo

Molto recentemente, i funzionari della città di Cape Town hanno espresso interesse a gestire nuovamente una centrale elettrica

L'energia elettrica arrivò a Città del Capo intorno al 1900 con la costruzione di una centrale elettrica a carbone e a vapore situata vicino all'area dei cantieri navali Victoria and Alfred. La posizione offriva 2 vantaggi in quanto la centrale era vicina all'area di scarico delle navi di carbone che potevano salpare da Durban. Il secondo vantaggio era che la vicinanza al mare consentiva il raffreddamento con acqua di mare dei condensatori dei vapori di scarico. Per diversi anni, la città di Città del Capo possedette quella centrale elettrica che chiuse nel 1965 e pose fine al funzionamento dei filobus elettrici in città.

Stoccaggio pompato di Table Mountain:

Molto recentemente, i funzionari della città di Cape Town hanno espresso interesse a gestire nuovamente una centrale elettrica. Al momento, la topografia di Città del Capo offre la possibilità di introdurre lo stoccaggio dell’energia idraulica tramite pompaggio utilizzando i serbatoi esistenti situati sulla cima e sui lati della Table Mountain. Il bacino idrico di Molteno è la diga di stoccaggio più antica di Città del Capo, mentre le dighe Hely Hutchison e Woodhead furono costruite a un'altitudine più elevata in un periodo successivo. La differenza di altezza tra il bacino idrico di Molteno e Hely Hutchison consente l'accumulo di energia idraulica pompata.

Attualmente, a sud-est di Città del Capo, vicino a Grabouw, Eskom gestisce l’impianto di stoccaggio con pompaggio Palmiet da 400 MW che prevede l’utilizzo della diga di Steenbras come serbatoio superiore e di un serbatoio inferiore situato a circa 60 m sotto il livello del suolo, dove sono installate turbine di pompaggio. Sebbene l’installazione di un sistema di stoccaggio idraulico mediante pompaggio utilizzando una tubazione tra i serbatoi di Molteno e Hely Hutchison offrirebbe solo una piccola frazione della produzione di Palmiet, tale capacità di stoccaggio potrebbe fornire alcuni vantaggi alla città di Città del Capo. Durante le ore notturne può essere ricaricato con energia elettrica a basso costo.

Stoccaggio energetico sommerso costiero offshore:

La città di Toronto1, in Canada, si trova sulla sponda settentrionale del Lago Ontario, dove un progetto congiunto tra la società elettrica cittadina, Toronto Hydro, e uno sviluppatore di sistemi di stoccaggio dell'energia noto come "Hydrostor"2 ha installato una tecnologia di stoccaggio dell'energia sottomarina ad aria compressa. Come Toronto, Città del Capo è una città costiera con il potenziale per prendere in prestito la tecnologia di accumulo energetico sottomarino ad aria compressa. Mentre Toronto è circondata da un terreno pianeggiante, le montagne di Città del Capo offrono un mezzo con cui migliorare il sistema di stoccaggio dell'energia dell'aria compressa. Durante le ore notturne, l'aria compressa viene pompata in "palloncini" sottomarini fissati sul fondale del lago.

Durante le ore di punta, l'aria compressa miscelata con gas naturale entra nelle camere di combustione che attivano le turbine a gas che azionano i generatori elettrici. Toronto ha accesso a un gasdotto per la consegna del gas naturale mentre Città del Capo non ha tale accesso. Potrebbero passare molti anni prima che venga costruito un gasdotto transafricano, per trasportare il gas naturale dai pozzi sotterranei al largo delle coste della Tanzania e del Mozambico. Città del Capo dipenderà dalle navi per la consegna del GNL (gas naturale liquefatto) e per l’utilizzo dello stoccaggio galleggiante. Città del Capo potrebbe modificare lo stoccaggio subacqueo dell’energia dell’aria compressa utilizzando “palloncini” gonfiabili ad alta pressione ed eliminare la necessità di gas naturale.

Opzione di stoccaggio dell'aria compressa a Città del Capo:

Un concetto alternativo può collegare i "palloncini" sommersi a serbatoi d'acqua fuori terra ad alta pressione che alimenteranno un flusso d'acqua ad alta pressione attraverso turbine idrauliche. A Città del Capo, potrebbe essere possibile scavare una caverna adatta nelle montagne costiere o allargare una grotta adatta e applicare un sigillante per consentirle di trattenere sia l'aria ad alta pressione che l'acqua ad alta pressione. I "palloncini" sottomarini immagazzineranno aria compressa che sarà collegata tramite tubi ad alta pressione a una caverna con sigillante applicato sul tetto e sulle pareti. La caverna immagazzinerà acqua o addirittura acqua di mare.

Se si dovesse utilizzare acqua potabile, sarebbe necessaria una seconda caverna di dimensioni equivalenti e ad un'altitudine inferiore. Durante il funzionamento, l'aria compressa verrebbe applicata all'acqua nella grotta con pareti e tetto impermeabili. L’aria compressa forzerebbe un flusso d’acqua attraverso turbine idrauliche che azionarebbero generatori elettrici. Durante la ricarica, le turbine idrauliche funzionerebbero come pompe e spingerebbero l'acqua sotto pressione nella caverna superiore, forzando l'aria compressa nei "palloncini" sommersi. Un compressore d'aria potrebbe svolgere le funzioni finali di "rabbocco" del compressore per garantire la massima pressione dell'aria disponibile.