Elektro-Lkw Wasserkraft & Bergregionen
Bergregionen haben ein großes Potenzial für Wasserkraft, das mit herkömmlichen Technologien nicht effektiv genutzt werden kann. Der IIASA-Forscher Julian Hunt und ein internationales Forscherteam entwickelten eine innovative Wasserkrafttechnologie auf der Grundlage von Elektrolastwagen, die eine flexible und saubere Lösung für die Stromerzeugung in Bergregionen bieten könnte.
Elektro-Lkw-Wasserkraft: eine flexible Lösung für Wasserkraft in Bergregionen. (Bild: Wasserkraft mag ein alter Hase sein. Aber ihr können immer noch neue Tricks beigebracht werden. Wasserkraftpreise helfen Innovatoren, diese Tricks zu finden, um die Wasserkraft für das nächste Jahrhundert zu modernisieren. Foto von Karl Specht, US-Energieministerium)
In unserem Übergang zu einer nachhaltigeren Zukunft wird die Wasserkraft als erneuerbare Energiequelle wahrscheinlich an Bedeutung gewinnen. Trotz ihres Potenzials war die Innovation in der Wasserkrafttechnologie im letzten Jahrhundert langsam. Herkömmliche Verfahren setzen heute auf zwei miteinander verbundene Stauseen mit unterschiedlichen Wasserständen, in denen die potentielle Energie des Wassers in Strom umgewandelt wird.
In steilen Bergregionen ist das Potenzial zur Stromerzeugung aus einem kleinen Wasserlauf hoch, jedoch bleibt das Wasserkraftpotenzial dieser Regionen ungenutzt, da es Speicherbecken benötigt, die ökologische und soziale Auswirkungen haben. Der IIASA-Forscher Julian Hunt und ein internationales Forscherteam entwickelten eine neue Technologie namens Electric Truck Hydropower, die zu einer Schlüsselmethode für die Stromerzeugung in steilen Bergregionen werden könnte. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift veröffentlicht Energie.
Electric Truck Hydropower würde die bestehende Straßeninfrastruktur nutzen, um Wasser in Containern den Berg hinunter zu transportieren, Anlegen der regenerativen Bremsen des Elektrolastwagens, um die potentielle Energie des Wassers in Elektrizität umzuwandeln und die Batterie des Lastwagens aufzuladen. Die erzeugte Energie könnte dann an das Netz verkauft oder vom Lkw selbst zum Transport anderer Güter verwendet werden. Electric Truck Wasserkraft könnte auch in Kombination mit Solar- und Windressourcen Strom erzeugen oder Energiespeicherdienste für das Netz bereitstellen.
„Die ideale Systemkonfiguration ist in Bergregionen mit steilen Straßen, wo die gleichen Elektro-Lkw zur Erzeugung von Strom aus Wasserkraft an verschiedenen Orten eingesetzt werden können. Das erhöht die Chancen, dass Wasser zur Verfügung steht“, sagt Hunt.
Abbildung: Schematische Beschreibung des Systems, bei dem der leere LKW den Berg hinauffährt, um die mit Wasser gefüllten Behälter an der Ladestelle abzuholen, und der LKW mit dem vollen Behälter den Berg hinunterfährt, um Strom zu erzeugen. Das Wasser wird dann an der Einleitungsstelle entladen.
Die vorgeschlagene Technologie ist eine innovative, saubere Stromquelle, die mit Solar-, Wind- und konventioneller Wasserkraft konkurrenzfähig ist. Kostenschätzungen zeigen, dass die nivellierten Kosten für Elektro-Lkw-Wasserkraft 30–100 US-Dollar pro MWh betragen, was mit 50–200 US-Dollar pro MWh erheblich billiger ist als herkömmliche Wasserkraft.
Auch die Umweltauswirkungen von Elektro-LKW-Wasserkraft sind deutlich geringer als bei konventioneller Wasserkraft.
„Diese Technologie erfordert keine Dämme, Stauseen oder Tunnel und stört nicht die natürliche Strömung des Flusses und die Fischpassage. Das System benötigt lediglich vorhandene Straßen, kleinparkplatzähnliche Lade- und Entladestationen, eine an das Stromnetz angeschlossene Batterieanlage und die Lkw“, erklärt Hunt.
Bei der Betrachtung der globalen Reichweite dieser Technologie schätzte das Forschungsteam, dass Electric Truck Hydropower 1,2 PWh Strom pro Jahr erzeugen könnte, was etwa 4 % des weltweiten Energieverbrauchs im Jahr 2019 entspricht. Die Technologie könnte das bisher ungenutzte Potenzial für Wasserkraft nutzen auf steilen Bergketten. Die Regionen mit dem größten Potenzial sind der Himalaya und die Anden.
„Aufgrund seiner hohen Flexibilität ist es eine interessante Alternative zur Stromerzeugung. Befindet sich ein Land beispielsweise in einer Energiekrise, kann es mehrere Elektro-Lkw kaufen, um Wasserkraft zu erzeugen. Sobald die Krise vorbei ist, können die Lastwagen für den Frachttransport eingesetzt werden“, schließt Hunt.
Referenz: Hunt, J., Jurasz, J., Zakeri, B., Nascimento, A., Cross, S., Schwengber ten Caten, C., de Jesus Pacheco, D., Pongpairoj, P., Leal Filho, W ., Tomé, F., Senne, R., van Ruijven, B. (2022). Electric Truck Hydropower, eine flexible Lösung für Wasserkraft in Bergregionen. Energie DOI: 10.1016/j.energie.2022.123495
Nachrichten ursprünglich veröffentlicht von Internationales Institut für Angewandte Systemanalyse (IIASA).
Von Julian Hunt, Forschungsstipendiat und Pressesprecher und Herausgeber von Ansa Heyl
Schätzen Sie die Originalität von CleanTechnica? Erwägen Sie, Mitglied, Unterstützer, Techniker oder Botschafter von CleanTechnica zu werden – oder Gönner auf Patreon.
