Φορτίζοντας τη Γιγάντια Μπαταρία της Αφρικής

Του Ανταποκριτή του Ξύπνα! στη Νότια Αφρική

ΘΑ σας ‘εξέπληττε να μάθετε για μια μπαταρία που είναι αρκετά ισχυρή ώστε να εξυπηρετεί τις ηλεκτρικές ανάγκες μιας μεγάλης πόλης; Και, πράγμα που είναι ακόμη πιο αξιοσημείωτο από αυτό, να «υπερφορτίζεται» παρέχοντας νερό στη διψασμένη βιομηχανική περιοχή; Μια τέτοια μπαταρία ασφαλώς δεν είναι φορητή και γιαυτό, για να την εξετάσουμε χρειάζεται να ταξιδέψουμε στη γραφική τοποθεσία των βουνών Ντράκενσμπεργκ, κοντά στα σύνορα με το Λεσόθο στη Νότια Αφρική.

Στεκόμαστε στην άκρη της μεγάλης απότομης Αφρικανικής πλαγίας σε ύψος παραπάνω από 3.000 μέτρα. Ο αέρας είναι τσουχτερός και η θέα σου κόβει την ανάσα. Κάτω μας, απλωμένο στην ενδοχώρα, είναι ένα μεγάλο κεντρικό οροπέδιο γνωστό σαν Χάηβελτ. Στο πλάι μας ο Τουγκέλα πέφτει με πάταγο πάνω από την απότομη πλαγιά στους πράσινους λοφίσκους. Αρχίζοντας σαν ένα ρεματάκι και γρήγορα γίνεται ένας μεγάλος ποταμός.

Κοιτώντας κάτω από την πλαγιά τον Ντράκενσμπεργκ, βλέπουμε δύο ηλεκτροφόρες γραμμές. Δεν οδηγούν σε κανένα εργοστάσιο ηλεκτρικής δύναμης που να βγάζει καπνό· μάλλον, οι δύο αυτές ηλεκτρικές γραμμές τελειώνουν απότομα στη βραχώδη πλευρά ενός λοφίσκου. Γύρω στα 400 μέτρα πάνω από τις ηλεκτρικές γραμμές και πάνω από την κορυφή του λόφου είναι μια μεγάλη τεχνητή λίμνη. Γύρω στα πέντε χιλιόμετρα μακρύτερα βρίσκεται μια δεύτερη τεχνητή λίμνη σε πολύ χαμηλότερο επίπεδο. Το περίεργο είναι ότι τα επίπεδα των τεχνητών λιμνών αλλάζουν διαρκώς. Ποτέ δεν είναι και οι δύο ταυτόχρονα γεμάτες ή άδειες. Στην πραγματικότητα, οι διακυμάνσεις τους μπορούν να προβλεφτούν σε εβδομαδιαία βάση. Την Παρασκευή το απόγευμα βεβαιώνεσαι ότι η χαμηλότερη λίμνη είναι γεμάτη, αλλά τη Δευτέρα το πρωί το νερό έχει φύγει και η πάνω λίμνη είναι γεμάτη μέχρι υπερχείλισης!

Κρυμμένο κάτω από το έδαφος είναι ένα δίχτυο από σήραγγες και φρέατα που συνδέουν τις δύο τεχνητές λίμνες. Οι σήραγγες συνδέονται με τέσσερις μεγάλες μηχανές, που λειτουργούν είτε σαν αντλίες είτε σαν στρόβιλοι που γεννούν ηλεκτρισμό. Είκοσι έξι εκατομμύρια κυβικά μέτρα νερού μπορούν να αντλήσουν προκειμένου να γεμίσουν την πάνω τεχνητή λίμνη. Μπορεί να παρομοιαστεί με μια μεγάλη μπαταρία, που παρέχει όχι μόνο ηλεκτρισμό αλλά επίσης και νερό στο διψασμένο Χάηβελτ. Ονομάζονται οι Εγκαταστάσεις Αποθήκευσης με Άντληση του Ντράκενσμπεργκ.

Τα Πλεονεκτήματα Ξεπερνούν το Κόστος Άντλησης

Παρ’ ότι οι μπαταρίες είναι χρήσιμες συνήθως κοστίζουν και χρειάζεται χρόνος για να τις ξαναφορτίσεις. Παρόμοια απαιτείται ηλεκτρισμός για να αντληθεί νερό στην πάνω τεχνητή λίμνη, που παίρνει 85 ώρες για να γεμίσει. Αυτό γίνεται τα Σαββατοκύριακα και το βράδι, χρησιμοποιώντας την ηλεκτρική δύναμη που περισσεύει σε ώρες που δεν υπάρχει αιχμή.

Προς το παρόν, οι ηλεκτρικές ανάγκες της Νότιας Αφρικής εφοδιάζονται κυρίως από ηλεκτρικούς σταθμούς που χρησιμοποιούν άνθρακα, με δυνατότητα περίπου 19.000 μεγαβάτ. Τα επιπλέον μεγαβάτ που εναποθηκεύονται στο Ντράκενμπεργκ είναι έτσι ένα ευπρόσδεκτο συμπλήρωμα για καιρούς έκτακτης ανάγκης ή αυξημένης κατανάλωσης. Απαιτείται τρομακτική κατανάλωση ηλεκτρισμού όταν ετοιμάζονται τα γεύματα προς το μεσημέρι και νωρίς το απόγευμα.

Για να λειτουργήσει ένα παραπάνω εργοστάσιο που θα χρησιμοποιήσει άνθρακα απαιτούνται πολλά χρήματα και επιπλέον μολύνεται ο αέρας. Επίσης παίρνει αρκετές ώρες για να φτάσει σε πλήρη ισχύ αν αρχίσει χωρίς να έχει ζεστά τα καζάνια του. Τα πυρηνικά εργοστάσια ηλεκτρισμού που πολλοί τα απορρίπτουν λειτουργούν με σταθερή απόδοση, και έτσι χάνεται μεγάλο μέρος ηλεκτρικής δύναμης όταν δεν είναι ώρα αιχμής. Με το σύστημα αυτό της εναποθήκευσης με αντλία χρειάζονται γύρω στις τρεις ώρες άντλησης για να παραχθούν δυο ώρες ηλεκτρισμού. Αξίζει το κόστος;

«Μολονότι δεν έχουν μεγάλη απόδοση σε ενέργεια», λέει η Εγκυκλοπαίδεια Μπριτάνικα, «οι εγκαταστάσεις αυτές έχουν μεγάλη πρακτική επάρκεια γιατί επιτρέπουν τη χρήση ηλεκτρικής δύναμης που αλλιώς θα σπαταλιόταν σε ώρες που δεν υπάρχει αιχμή.» Η χρήση περισσευούμενης ενέργειας και η μετατροπή της σε ηλεκτρισμό όταν θα απαιτηθεί μοιάζει σαν να αγοράζεις και να αποθηκεύεις πράγματα που είναι φτηνά και άφθονα και κατόπιν τα ξαναπουλάς με κέρδος όταν θα έχει αυξηθεί η ζήτηση τους.

Οι Εγκαταστάσεις Αποθήκευσης με Άντληση στο Ντράκενσμπεργκ έχουν ένα πρόσθετο πλεονέκτημα—την παροχή νερού στην επεκτεινόμενη μεσόγεια βιομηχανία. Εδώ βρίσκονται τα χρυσωρυχεία, που είναι η πιο υψηλή πηγή προσόδων της Νότιας Αφρικής. Εδώ παράγεται περισσότερο χρυσάφι απ’ όσο σ’ όλο τον υπόλοιπο κόσμο μαζί. Πρέπει να παρασχεθεί αρκετό νερό ανεξάρτητα από το κόστος. Τα Σαββατοκύριακα, όταν η πάνω τεχνητή λίμνη των Εγκαταστάσεων Ντράκενσμπεργκ είναι γεμάτη, η άντληση συνεχίζεται για δέκα ώρες παραπάνω. Έτσι μεταφέρονται εκατομμύρια κυβικών μέτρων νερού κάθε εβδομάδα από το χαμηλό λεκανοπέδιο Τοννκέλα στο πολύ υψηλότερο λεκανοπέδιο Βάαλ. Μικρή δαπάνη σχετικά με την υψηλή τιμή του χρυσού!

Πώς λειτουργεί;

Το νερό από τον ποταμό Τουγκέλα μεταφέρεται με αγωγούς στην χαμηλότερη λίμνη του Κίλμπερν. Από εκεί αντλείται μέσα από το βουνό για να γεμίσει την πάνω τεχνητή λίμνη του Ντρήκλουφ. Από τη στιγμή που θα γεμίσει, η ανώτερη αυτή τεχνητή λίμνη υπερχειλίζει και το νερό χύνεται μέσα σε μια άλλη. Είναι η πιο μεγάλη τεχνητή λίμνη στη Νότια Αφρική και όταν τελειώσει, θα έχει ένα από τα μεγαλύτερα φράγματα του κόσμου,

Σε τακτικές εβδομαδιαίες περιόδους όταν οι ηλεκτρικές απαιτήσεις φτάνουν στο ανώτατο σημείο τους, η διαδικασία της άντλησης αντιστρέφεται. Τότε αφαιρείται το «πώμα» από την τεχνητή λίμνη που είναι πιο ψηλά. Καθώς το νερό τρέχει κάτω ορμητικά, οι γιγαντιαίες αντλίες γίνονται στρόβιλοι, παράγοντας 1.000 μεγαβάτ σε λιγότερο από τρία λεπτά. Αν είναι απαραίτητο, η παραγωγή αυτή μπορεί να συνεχιστεί επί 271⁄2 ώρες προτού χρειαστούν ξανά φόρτιση οι μπαταρίες, δηλαδή προτού ξαναχρειαστεί γέμισμα η πάνω τεχνητή λίμνη. (Βλέπε τις εικόνες παρακάτω.)

Το Υπόγειο Εργοστάσιο Παραγωγής Ενέργειας

Οι τέσσερις αντλίες-στρόβιλοι είναι κρυμμένες περισσότερο από εκατό μέτρα κάτω από την επιφάνεια του βουνού σε ένα λαξευμένο διαμέρισμα. Η μεγάλη αυτή κοιλότητα έχει όγκο ισοδύναμο με συγκρότημα διαμερισμάτων 13 ορόφων με 77 διαμερίσματα των δύο υπνοδωματίων σε κάθε όροφο! Από τη μια και από την άλλη υπάρχουν δύο μεγάλα διαμερίσματα που περιέχουν βαλβίδες για να κατευθύνεται η προς τα πίσω ροή του νερού και μετασχηματιστές που μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται στην απαιτούμενη τάση μεταφοράς.

Κάθε μια αντλία-στρόβιλος μπορεί να παράγει κατά ανώτατο όριο 270 μεγαβάτ, που ισοδυναμεί με περισσότερο από 360.000 ιπποδύναμη. Πράγμα που μας κάνει ηλεκτρική παραγωγή μεγαλύτερη από αυτή που χρησιμοποιεί το γειτονικό κράτος του Λεσόθο. Είτε αντλούν είτε παράγουν ενέργεια, οι γιγαντιαίες αυτές μηχανές στρέφονται 375 φορές το λεπτό.

Οι αγωγοί που περιβάλλονται από τσιμέντο έχουν έξι μέτρα διάμετρο. Προτού φτάσουν στην τεχνητή λίμνη που είναι πιο χαμηλά, ενώνονται σχηματίζοντας έτσι έναν ακόμη μεγαλύτερο αγωγό. Εδώ το νερό τρέχει με τρομαχτική ταχύτητα, φτάνοντας (γύρω) στα 200 χιλιόμετρα την ώρα. Όλα αυτά γίνονται χωρίς να τα βλέπει κανείς κάτω από το χορτάρι που φυτρώνει στους λοφίσκους του Ντράκενσμπεργκ,

Από τότε που άρχισε να λειτουργεί το πρώτο τέτοιο σύστημα του κόσμου το 1892 κοντά στη Ζυρίχη της Ελβετίας, η εκτίμηση για την αξία τους έχει αυξηθεί. Αν και είναι επιτυχημένα σαν μέσον εναποθήκευσης ηλεκτρικής δύναμης τα συγκροτήματα αυτά δεν παράγουν αρχική ηλεκτρική ενέργεια. Άλλοι ηλεκτρικοί σταθμοί από αλλού πρέπει να παράσχουν την ώθηση για να ενεργοποιηθούν οι αντλίες που σηκώνουν το νερό. Μόνο από τη στιγμή που το νερό θα αρχίσει να έλκεται από τη βαρύτητα προς τα κάτω αρχίζει πια η εναποθηκευμένη υδραυλική ενέργεια να γίνεται μηχανική ενέργεια στον περιστροφικό άξονα που γυρίζει τις γεννήτριες, παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια για μια ακόμη φορά.

[Χάρτης/Εικόνα στη σελίδα 17]

(Για το πλήρως μορφοποιημένο κείμενο, βλέπε έντυπο)

Ντρήκλουφ

Σταθμός ηλεκτρισμού και άντλησης

Κίλμπερν

[Εικόνα στη σελίδα 18]

Χρησιμοποιείται σαν Γεννήτρια

Τεχνητή λίμνη Ντρήκλουφ

Τεχνητή λίμνη Κίλμπερν

[Εικόνα στη σελίδα 18]

Χρησιμοποιείται σαν Αντλία

Τεχνητή λίμνη Ντρήκλουφ

Τεχνητή λίμνη Κίλμπερν