Valuation of pumped storage in capacity expansion planning – a South African case study
Date
2022-04
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH ABSTRACT: On the South African grid, pump storage schemes offer a range of benefits which
can assist in the integration of increased variable renewable energy generation.
The Integrated Resource Plan for South Africa currently proposes adding gas
turbines and batteries to the future grid for peaking capacity and increased
flexibility, with no added pump storage schemes. This thesis investigates the value
of the services and contributions pumped storage provides the grid, the capital
costs and history of this technology in order to determine its potential future role.
The research aims to address the possible misconception of limited pump storage
scheme site availability by providing an overview of site feasibility studies, including
estimated cost projections and utilises these values in an energy optimisation
model to investigate the economic case for pump storage.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Op die Suid-Afrikaanse netwerk bied pompopbergingskemas 'n verskeidenheid voordele wat kan help met die integrasie van verhoogde opwekking van veranderlike hernubare energie. Die geïntegreerde hulpbronplan vir Suid-Afrika stel tans voor dat gasturbines en batterye by die toekomstige netwerk gevoeg moet word vir 'n maksimum kapasiteit en verhoogde buigsaamheid, sonder bykomende skema's vir die stoor van pompe. Hierdie referaat ondersoek die waarde van die dienste en bydraes wat gepomp word, bied die netwerk, die kapitaalkoste en die geskiedenis van hierdie tegnologie om die potensiële toekomstige rol daarvan te bepaal. Die navorsing is daarop gemik om die moontlike wanopvatting van die beskikbaarheid van beperkte pompopbergingsterreine aan te spreek deur 'n oorsig te gee van haalbaarheidstudies op die terrein, insluitend geskatte kosteprojeksies, en gebruik hierdie waardes in 'n energie-optimaliseringsmodel om die ekonomiese geval vir pompopberging te ondersoek.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Op die Suid-Afrikaanse netwerk bied pompopbergingskemas 'n verskeidenheid voordele wat kan help met die integrasie van verhoogde opwekking van veranderlike hernubare energie. Die geïntegreerde hulpbronplan vir Suid-Afrika stel tans voor dat gasturbines en batterye by die toekomstige netwerk gevoeg moet word vir 'n maksimum kapasiteit en verhoogde buigsaamheid, sonder bykomende skema's vir die stoor van pompe. Hierdie referaat ondersoek die waarde van die dienste en bydraes wat gepomp word, bied die netwerk, die kapitaalkoste en die geskiedenis van hierdie tegnologie om die potensiële toekomstige rol daarvan te bepaal. Die navorsing is daarop gemik om die moontlike wanopvatting van die beskikbaarheid van beperkte pompopbergingsterreine aan te spreek deur 'n oorsig te gee van haalbaarheidstudies op die terrein, insluitend geskatte kosteprojeksies, en gebruik hierdie waardes in 'n energie-optimaliseringsmodel om die ekonomiese geval vir pompopberging te ondersoek.
Description
Thesis (MEng)--Stellenbosch University, 2022.
Keywords
Capacity expansion planning – South African, UCTD, Renewable energy generation, Pumped storage power plants, Integrated Resource Plan