Budou hlubiny oceánů skrývat obří baterie?

Datum 06.01.2018

Od listopadu 2016 byla pod hladinou jezera Bodensee umístěna testovací betonová koule, na které němečtí vědci zkoumají nový způsob získávání a ukládání elektrické energie. Nyní ji opět vyzvedli na povrch, aby mohli vyhodnotit výsledky. Test na prototypu dopadl natolik dobře, že už vyvíjejí větší model.

Výsledky výzkumu

Vědci z Fraunhofer IWES institutu pod vedením Matthiase Puchty provedli test na prototypu v měřítku 1 : 10 v Bodensee. Výsledky jsou velmi slibné a dávají velký prostor pro možnou aplikaci na mořském dnu. „Model v hloubce 100 metrů byl vybaven měřicí technikou a kabeláží tak, aby mohlo dojít k praktickému ověření všech technických předpokladů. Došlo k úspěšnému uložení elektrické energie a jejímu opětovnému získání v různých cyklech. Vše fungovalo přesně podle propočtů,“ potvrzuje Matthias Puchta. Vědci potvrdili, že je možné úložiště provozovat bez vedení pro vyrovnání tlaku, které je vytaženo až na hladinu. Bez tohoto vedení by technické řešení koule výrazně zlevnilo.

Pro vysvětlení: v kouli zůstává malé množství vzduchu, který je stlačován a zase expanduje podle množství vody uvnitř. Jakmile začne voda do koule proudit, vzduch se stlačí. Testy prokázaly, že i pokud využijeme variantu bez vyrovnání tlaku, dojde pouze k nepatrným ztrátám, a je tak možné tento postup využít.

A co dál?

Dalším krokem je převedení výsledků testů ze třímetrové koule na 10 krát větší a plán je uložit ji do sedminásobné hloubky. Nový model bude tedy 30 m velký a poleží si v hloubce 700 m na mořském dnu. Vědci z týmu Matthiase Puchty spočítali celosvětový potenciál na celkových 817 terawatthodin. Tato hodnota je odvozena z odborných odhadů možného umístění těchto betonových “baterií”. Hloubka 700 až 800 metrů není běžně hned u pobřeží, což je limitujícím faktorem. Vhodné plochy se nacházejí na pobřeží Španělska, Itálie, Norska, USA a Japonska. Německo mnoho vhodných ploch nemá.

Vzorový koncept vychází z parku o velikosti 80 koulí v hloubce 700 metrů. Odborníci očekávají výkon 5 MW a kapacitu úložiště 20 MWh u jedné koule s účinností 75 – 80 %. Badatelé provedli kalkulaci, kdy náklady na kilowatt jsou na úrovni 1 500 až 2 000 EUR instalovaného výkonu, což je srovnatelné se současnými přečerpávacími elektrárnami. Pokud bychom předpokládali 1 000 cyklů za jeden rok, dostáváme se na cenu 1,6 až 2 centy za 1 kWh, což je velmi slibný výsledek.

Velkou výzvou je technika a technologie, která je spojena s výrobou koule a turbínou. Je třeba mít na paměti, že celé zařízení je provozováno při vysokém tlaku na mořském dně v hloubce 700 až 800 metrů pod hladinou. Dalším oříškem je údržba v těchto podmínkách, která by měla být provedena speciální ponorkou. Současný projekt běží do poloviny roku 2017, kdy budou oficiálně známy výsledky. Ty budou převedeny na větší 30m kouli. Poté dojde k pilotnímu spuštění. Současný test v Bodensee byl zásadní pro další úspěch této technologie.

StEnSea (Storing energy at sea) betonová koule pracuje jako přečerpávací úložiště. Voda, která dovnitř vtéká, roztáčí turbínu a ta vytváří elektrickou energii. Pokud jsou přebytky elektrické energie v síti, dojde k odčerpání vody z koule. Prázdná koule se chová jako baterie s kapacitou 20 megawatthodin.

Převzato se svolením serveru www.flowee.cz