Pompaj depolama, elektrik kullanarak suyu daha yüksek bir hazneye taşıyan, ihtiyaç olduğunda suyu aşağıdaki hazneye türbinlerden geçirerek elektrik üreten enerji depolama yöntemidir. Pompaj depolamalı hidroelektrik, pompajlı HES ve pompalı depolama adlarıyla da anılır. İngilizcesi pumped storage hydropower; PSH veya PHES kısaltmaları kullanılabilir.
Pompaj depolama nasıl çalışır?
Depolama sırasında motorun çalıştırdığı pompa suyu alt hazneden üst hazneye basar. Böylece enerji, suyun yükseltiye bağlı potansiyel enerjisi olarak saklanır. Elektrik gerektiğinde su kontrollü biçimde aşağı indirilir; türbin jeneratörü döndürür. Bazı tasarımlarda aynı makine hem pompa hem türbin olarak çalışabilir. ABD Enerji Bakanlığının açıklaması, sistemi farklı yüksekliklerdeki iki hazne arasında su taşıyan hidroelektrik depolama olarak tanımlar.
İki hazne arasındaki yükselti farkı ve kullanılabilir su hacmi depolanabilen enerjiyi etkiler. Türbin ve jeneratör gücü ise elektriğin ne kadar hızlı verilebileceğini sınırlar. Bu yüzden hazne büyüklüğü ile tesisin MW gücü ayrı özelliklerdir.
Açık döngülü sistemin doğal bir su kütlesiyle sürekli hidrolojik bağlantısı vardır. Kapalı döngülü sistemde haznelerin böyle bir bağlantısı bulunmaz. Kapalı döngü, hiç su gerekmemesi anlamına gelmez; ilk dolum ve su kayıpları yine değerlendirilir.
Öğretici örnek: 100 MWh elektriğin ne kadarı geri gelir?
Varsayımsal bir tesiste suyu yukarı pompalamak için 100 MWh elektrik kullanıldığını, ardından jeneratörden 80 MWh elektrik geri alındığını düşünelim. Bu çevrimde geri kazanım oranı 80 ÷ 100 × 100 = yüzde 80 olur. Kalan 20 MWh; pompa, türbin, jeneratör ve diğer süreçlerdeki toplam kayıpları temsil eder. Sayılar hesabı öğretmek için seçilmiştir; bütün tesislere ait sabit bir verim değildir.
Bu tesis örnekte 50 MW sabit güçle elektrik veriyorsa, 80 MWh kullanılabilir enerji teorik olarak 80 ÷ 50 = 1,6 saat sürer. MW anlık gücü, MWh enerji miktarını gösterir; yalnız MW değerinden depolama süresi bulunamaz. Gerçek süre çalışma sınırlarına ve işletme koşullarına bağlıdır.
Bu dengeleme işlevini, 7 Şubat 2025 tarihli HES’lerin depolama rolü haberinde yer alan HESİAD değerlendirmesi üzerinden de inceleyebilirsiniz. Haberde yeni yatırım ve depolama rolünün güçlendirilmesi savunulur; bu çağrı, projelerin tamamlandığını göstermez.
Barajlı HES ve bataryadan farkı nedir?
Her barajlı hidroelektrik santral suyu geri pompalayamaz; her rezervuar pompaj depolama tesisine dönüşmeye uygun değildir. Batarya enerjiyi elektrokimyasal olarak, pompaj sistemi ise yükseltilmiş suyla saklar. EIA’nın açıklamasına göre pompaj için tüketilen elektrik genellikle geri üretilenden fazladır. Yöntemin değeri enerjiyi çoğaltmasından değil, kullanım zamanını değiştirmesinden gelir. Yükselti, su, arazi, bağlantı ve çevresel koşullar birlikte değerlendirilir.
Geri alınan enerji oranını daha ayrıntılı anlamak için çevrim verimliliği maddesine bakabilirsiniz.
