De
spaarbekkencentrale is een manier van energieopslag
en productie van elektriciteit. De spaarbekkencentrale bestaat uit een
spaarbekken (stuwmeer, "bovenmeer", bovenbekken, bovenbassin, eventueel
een kunstmatig meer) en een benedenmeer of rivier en genereert elektriciteit
door het water uit
het spaarbekken door
turbines te leiden naar het benedenmeer.
Het spaarbekken van deze elektriciteitscentrale
wordt gevuld met water wanneer elektriciteit goedkoop is. In de stille uren ('s
nachts en in het weekend) en bij te veel geproduceerde windenergie of zonne-energie
(pv-panelen) is er een overschot aan
elektriciteit en is die goedkoop. Deze situatie wordt benut om met een pomp het water van
het benedenmeer of van een rivier naar het bovenmeer te leiden. De cyclus van vullen en legen van het spaarbekken kan zich bijvoorbeeld elke dag
herhalen.
De spaarbekkencentrale is een vorm van groene
stroom.
Belangrijkste voordelen van een energiecentrale met een spaarbekken zijn:
- kan zeer snel opgestart worden en weer afgesloten worden van het
elektriciteitsnet (een vereiste bij onvoorspelbare energieën als wind- en
zonne-energie)
- een zeer milieuvriendelijke methode.
Belangrijkste nadelen
- Er is een aardig hoogteverschil nodig tussen bovenmeer en benedenmeer, dus
deze methode is niet overal op een eenvoudige manier toepasbaar; hoe hoger het
verschil, des te meer potentiële energie is beschikbaar; formule vermogen P = ρ.g.Q.h.η,
waarbij ρ is dichtheid (kg/m3; water 1000 kg/m3), g is valversnelling
(m/s2), Q is debiet (m3/s), h is valhoogte (m) en η is rendement van de
centrale (meestal 75-80%, afhankelijk van o.m. de turbines)
- Er is een forse oppervlakte nodig voor het spaarbekken
- Er zijn wellicht vistrappen nodig om de vissen te sparen
- De capaciteit is natuurlijk niet ongelimiteerd (als het bovenmeer leeg is,
wordt er geen energie meer opgewekt, vandaar dat regelmatig 's nachts met
goedkope stroom het meer gevuild kan worden).
Voordelen (met dank aan Engie)
-"Eenvoudige afstemming van het opgewekte vermogen
aan vraagschommelingen
- Vrijwel onmiddellijk beschikbare energiereserve bij problemen
op het elektriciteitsnet
- Kan zeer snel worden opgestart (enkele tientallen seconden,
als snel extra elektriciteit nodig is) en weer worden afgeschakeld (als
geen extra elektriciteit meer nodig is)
- Laat toe om een tegenwicht te bieden voor de wisselende en
onvoorspelbare hernieuwbare productie (wind, zon)
- Niet-vervuilende energiebron die geen water verbruikt en
nauwelijks brandstoffen nodig heeft (voornamelijk elektriciteit voor de
aandrijving van pompen e.d.)
- Beperkte milieu-impact omdat de meeste technische
installaties zich ondergronds bevinden."
Wellicht is er in Zuid-Limburg of elders een centrale met groot spaarbekken te realiseren.
Na de Deltawerken en Ruimte voor de rivier kunnen we toch wel een groot bekken
(het Bekken van Limburg, of elders) bouwen voor ongeveer de meest milieuvriendelijke manier van
grootschalige energieopslag. Een groot stuk nieuw land in de Noordzee worden gebruikt om
een spaarbekken te maken, eventueel gecombineerd met een
"Schiphol-aan-zee".
stuwmeer als energieopslag bij
een spaarbekkencentrale:
principe van een spaarbekkencentrale coo trois-ponts in belgië met
bovenmeer (hier twee stuwmeren) en benedenmeer (engie); klik voor groter...!:
schema van een deel van de machinezaal met turbine van de bovenstaande
spaarbekkencentrale (engie)
In Vianden (Luxemburg) staat al sinds 1964 een spaarbekkencentrale. Er is een kunstmatig meer van 8 km lang met een
capaciteit van 6 miljoen m3 water.
In Coo (België) staat sinds 1979 een spaarbekkencentrale met een totaalcapaciteit
aan energie van
5 GWh/dag en 1600 GWh/jaar, verdeeld over twee bovenbekkens (het eerste
spaarbekken dateert al van 1972). De turbinewerking van bekken 1 is 6 uur
en van bekken 2 is 5 uur; oppompen in "goedkope tijd" duurt resp. 7,5 uur en 5,75 uur. Het maximale vermogen is
1164 MW in 5 uur (dan zijn de beide spaarbekkens leeg) bij een totaal aantal m3 water
van 8.500.000 m3. Dat geeft, bij 500 m3 water per minuut door de turbine, een vermogen van bijna 8 kW per m3 water dat door de
turbine gaat.
In het Plan Lievense wordt het Markermeer (met verhoogde dijken) benut als
spaarbekken, een
briljant idee uit 1981 van Luc Lievense (1924-2015). Alternatief is juist geen
stuwmeer, maar een valmeer,