Opções futuras para armazenar energia perto do centro da Cidade do Cabo

Muito recentemente, autoridades da Cidade do Cabo manifestaram interesse em voltar a operar uma central eléctrica

A energia elétrica chegou à Cidade do Cabo por volta de 1900 com a construção de uma usina movida a carvão e a vapor localizada perto da área do estaleiro Victoria and Alfred. A localização oferecia duas vantagens: a central eléctrica ficava perto da área de descarga dos navios de carvão que podiam partir de Durban. A segunda vantagem era que a proximidade do mar permitia o resfriamento dos condensadores de vapor de exaustão com água do mar. Durante vários anos, a Cidade do Cabo foi proprietária daquela central elétrica que fechou em 1965 e encerrou a operação de trólebus elétricos na cidade.

Armazenamento bombeado da Table Mountain:

Muito recentemente, as autoridades da Cidade do Cabo manifestaram interesse em voltar a operar uma central eléctrica. Actualmente, a topografia da Cidade do Cabo oferece uma opção para introduzir armazenamento de energia hidráulica bombeada utilizando reservatórios existentes localizados no topo e ao lado da Table Mountain. O reservatório de Molteno é a barragem de armazenamento mais antiga da Cidade do Cabo, enquanto as barragens de Hely Hutchison e Woodhead foram construídas em altitudes mais elevadas durante um período posterior. A diferença na elevação de altura entre o reservatório Molteno e Hely Hutchison permite o armazenamento de energia hidráulica bombeada.

Actualmente e a sudeste da Cidade do Cabo, perto de Grabouw, a Eskom opera a instalação de armazenamento reversível Palmiet de 400 MW que envolve a utilização da Barragem Steenbras como reservatório superior e um reservatório inferior localizado a cerca de 60 m abaixo do nível do solo, onde estão instaladas turbinas de bombeamento. Embora a instalação de armazenamento hidráulico bombeado utilizando um gasoduto entre os reservatórios de Molteno e Hely Hutchison ofereceria apenas uma pequena fração da produção de Palmiet, essa capacidade de armazenamento poderia proporcionar alguns benefícios à Cidade do Cabo. Durante a noite, poderia ser recarregado com energia elétrica de baixo custo.

Armazenamento de energia submersa costeira offshore:

A cidade de Toronto1, Canadá, está localizada na margem norte do Lago Ontário, onde um projeto conjunto entre a empresa de energia da cidade, Toronto Hydro, e um desenvolvedor de armazenamento de energia conhecido como 'Hydrostor'2 instalou uma tecnologia subaquática de armazenamento de energia por ar comprimido. Tal como Toronto, a Cidade do Cabo é uma cidade costeira com potencial para emprestar a tecnologia subaquática de armazenamento de energia por ar comprimido. Embora Toronto seja cercada por terreno plano, as montanhas da Cidade do Cabo oferecem um meio de melhorar o sistema de armazenamento de energia do ar comprimido. Durante a noite, o ar comprimido é bombeado para 'balões' subaquáticos presos ao leito do lago.

Durante os horários de pico, o ar comprimido misturado ao gás natural entra nas câmaras de combustão que acionam as turbinas a gás que acionam os geradores elétricos. Toronto tem acesso a um gasoduto de distribuição de gás natural, enquanto a Cidade do Cabo não tem esse acesso. Poderão demorar muitos anos até que seja construído um gasoduto transafricano de gás natural, para transportar gás natural de poços subterrâneos ao largo da costa da Tanzânia e de Moçambique. A Cidade do Cabo dependerá de navios para entregar GNL (gás natural liquefeito) e utilizar armazenamento flutuante. A Cidade do Cabo poderia modificar o armazenamento subaquático de energia de ar comprimido usando “balões” infláveis ​​de alta pressão e eliminar a necessidade de gás natural.

Opção de armazenamento de ar comprimido na Cidade do Cabo:

Um conceito alternativo pode conectar os 'balões' submersos a tanques de água de alta pressão acima do solo que alimentarão um fluxo de água de alta pressão através de turbinas hidráulicas. Na Cidade do Cabo, pode ser possível escavar uma caverna adequada nas montanhas costeiras ou ampliar uma caverna adequada e aplicar selante para permitir que ela retenha ar e água em alta pressão. 'Balões' subaquáticos armazenarão ar comprimido que será conectado por meio de tubos de alta pressão a uma caverna com selante aplicado no telhado e nas paredes. A caverna armazenará água ou até mesmo água do mar.

Se fosse utilizada água potável, seria necessária uma segunda caverna de tamanho equivalente e a uma altitude mais baixa. Durante a operação, ar comprimido seria aplicado à água da caverna com paredes e teto impermeáveis. O ar comprimido forçaria um fluxo de água através de turbinas hidráulicas que acionariam geradores elétricos. Durante a recarga, as turbinas hidráulicas funcionariam como bombas e empurrariam água sob pressão para a caverna superior, forçando o ar comprimido para dentro dos 'balões' submersos. Um compressor de ar poderia realizar as tarefas finais do compressor para garantir a máxima pressão de ar disponível.