Pumped Energy Storage Systemfor the Randenigala Hydropower Plant in Sri Lanka

The main focus of this work is to introduce a pumped storage system to an existing hydro power plant located on the Randenigala reservoir in Sri Lanka. The selected power plant is located in an area where farming is done extensively, therefore electrical power generation and release of water to the downstream is to be properly coordinated with relevant authorities. The solution for this situation can introduce a wind powered pumped energy storage power plant to the Mahaweli hydro cascade for the purpose of saving peak power for around half an hour. A feasibility study was carried out on the utilization of wind energy and excess power to drive the motors of the pumped storage system.Three versions with different numbers of pump motors and wind turbines have been considered to meet the half hour peak demand of the energy storage system. The optimum number of turbines and motor capacities and their number and brand have been selected with view of both energy and water management system.Finally, the selected system case has been compared with the function of pumped hydro storage using excess power from the national electricity grid. The annual savings to the Ceylon Electricity Board using the most optimum system configuration was found to be Rs. 55 million per year.Detta examensarbete fokuserar på den preliminära utvärderingen av en möjlig omvandling av det existerande vattenkraftverket vid fördämningen Randenigala i centrala Sri Lanka till en energilagringsanläggning genom att pumpa upp vatten från sjön nedströms och använda det till att lindra toppbelastningen i landets elenergisystem under de vardagliga kvällstopparna. En rak utvidgning av vattenkraften är omöjlig eftersom områdets vattenavrinning inte räcker till ny kraftkapacitet, samtidigt som nästan allt vatten används nedströms till storskalig bevattning av lantbruket som i sin tur styr mängden vatten som kan släppas ut från alla sjöarna i hela Mahaweli vattensystemet.De föreslagna lösningarna inkluderar en vindkraftpark som kopplas direkt till pumpanläggningen; samt ett annat alternativ där överskottsel från den framtida expanderingen av nya kolkraftverk i Sri Lanka matas in så att vattenkraften får en fullvärdig balansrol i landets elkraftsystem. Storleken och anordningen av den föreslagna pumpanläggningen inklusive alla huvudsakliga komponenter och själva vindturbinerna med kopplingar emellan har beräknats och valts.Flera möjliga anordningar för pumpanläggningen och kraftinmatningen har utvärderats och jämförts tekniskt och ekonomiskt, där en halvtimme av elsystemets toppbelastning på kvällen kan kapas och levereras av vattenkraften istället för de nuvarande diesel-eldade gasturbiner och kolvmotorer som används som toppkraftaggregat i landet. Den ekonomiska effekten beräknades till en årlig besparing på upp till 55 miljoner Rs (Sri Lankan rupee) för det mest optimala konfigurationen, som är lika med ca 3 miljoner svenska kronor om året (referensår 2018)