Nowa technologia z Niemiec – oto przyszłość morskiego magazynowania energii
StEnSea to innowacyjna technologia podwodnego magazynowania energii, która może odegrać kluczową rolę w bilansowaniu sieci energetycznych opartych na odnawialnych źródłach. Jej twórcy szacują globalny potencjał systemu na ponad 800 TWh. Testy pilotażowe już za nami, a kolejny etap – pełnowymiarowa instalacja u wybrzeży Kalifornii – ma ruszyć do 2026 roku.
Jak działa technologia StEnSea?
System StEnSea (Stored Energy in the Sea) opiera się na znanej koncepcji elektrowni szczytowo-pompowych, jednak zamiast różnicy wysokości, wykorzystuje ciśnienie panujące w głębinach morskich. Podstawowym elementem systemu są puste, betonowe kule o średnicy około 9 metrów i masie 400 ton, instalowane na głębokości od 600 do 800 metrów.
Wewnątrz każdej kuli znajduje się techniczna jednostka cylindryczna zawierająca turbinę, zawór sterujący oraz system SCADA. Jednostka ta jest demontowalna, co ułatwia serwisowanie.
Proces ładowania i rozładowywania
W fazie ładowania, nadmiar energii z sieci zasila pompy, które wypompowują wodę z wnętrza kuli, wytwarzając próżnię – w ten sposób energia jest magazynowana. Gdy potrzebna jest energia, zawór się otwiera, a woda wpływa do środka pod wysokim ciśnieniem, napędzając turbinę, która wytwarza prąd.
Zalety systemu StEnSea
Technologia posiada szereg zalet w porównaniu do tradycyjnych metod magazynowania energii:
- Minimalne zapotrzebowanie na teren – kule są instalowane na dnie morskim, bez ingerencji w środowisko lądowe.
- Skalowalność i modułowość – możliwe jest tworzenie farm magazynowych z wielu jednostek.
- Długa żywotność – betonowe sfery mogą działać 50–60 lat, a podzespoły mechaniczne wymagają serwisu co 20 lat.
- Niska cena magazynowania – szacunkowy koszt to 5,1 centa za kWh.
- Niski wpływ na środowisko – brak potrzeby budowy zbiorników, zapór czy ingerencji w krajobraz.
Wyniki testów i kolejne kroki
Pomysł został zaproponowany w 2011 roku przez prof. Horsta Schmidt-Böckinga oraz dr. Gerharda Luthera. W latach 2013–2017 Fraunhofer IEE przeprowadził projekt badawczy z prototypem w skali 1:10, testowanym w Jeziorze Bodeńskim. Przeprowadzono też szczegółowe analizy i symulacje pełnoskalowej wersji systemu.
Obecnie trwają przygotowania do realizacji kolejnego projektu badawczego, który zakłada instalację pełnoskalowej jednostki u wybrzeży Long Beach w Kalifornii. System ma generować 0,5 MW mocy i magazynować 0,4 MWh energii – wystarczająco, by zasilić przeciętne gospodarstwo domowe przez dwa tygodnie.
Potencjał globalny – gdzie można instalować StEnSea?
Z wykorzystaniem systemów GIS przeprowadzono analizę lokalizacji nadających się do instalacji. Ustalono następujące kryteria:
- Głębokość wody: 600–800 m
- Nachylenie dna morskiego: ≤1°
- Odległość od sieci elektrycznej i baz serwisowych: ≤100 km
- Odległość od baz instalacyjnych: ≤500 km
- Wykluczenie obszarów o nieodpowiedniej geometrii (np. grzbiety, uskoki, kaniony)
W oparciu o powyższe parametry oszacowano globalny potencjał technologii:
- Łączna dostępna powierzchnia: 111659 km²
- Potencjał magazynowania energii: 817 TWh
- TOP 10 krajów (64% potencjału): USA: 75 TWh, Japonia: 70 TWh, Arabia Saudyjska: 62 TWh, Indonezja: 59 TWh, Bahamy: 45 TWh, Libia: 43 TWh, Włochy: 41 TWh, Hiszpania: 31 TWh, Grecja: 25 TWh, Kenia: 24 TWh
Uznanie i nagrody
Projekt StEnSea spotkał się z uznaniem międzynarodowym. Otrzymał m.in. German Renewables Award 2017 w kategorii „Projekt roku”, a także znalazł się w gronie finalistów nagrody landu Hesji oraz Green Awards 2019.
Przyszłość magazynowania energii
Jeśli nadchodzący projekt pilotażowy zakończy się sukcesem, technologia StEnSea może stać się jednym z kluczowych narzędzi wspierających globalną transformację energetyczną. Dzięki ogromnemu potencjałowi instalacyjnemu i konkurencyjności kosztowej, system może umożliwić znacznie szersze wykorzystanie OZE w miksach energetycznych krajów na całym świecie.
Źródło: Fraunhofer IEE, oprac. własne.
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
MKiŚ i gminy wypracowują nowe zasady ochrony złóż kopalin w planowaniu przestrzennym
Ministerstwo Klimatu i Środowiska wspólnie z samorządami opracowuje elastyczniejsze zasady ochrony złóż kopalin, by zapewnić bezpieczeństwo surowcowe państwa bez hamowania rozwoju lokalnego.
Ponad 120 mld zł z ETS2 na modernizację Polski – apel o jasny plan wydatkowania środków
Polska może otrzymać aż 124 mld zł z systemu ETS2 i Społecznego Funduszu Klimatycznego. Eksperci i organizacje apelują do rządu o przejrzyste zasady wydatkowania tych środków oraz pilne przyjęcie Planu Społeczno-Klimatycznego.
Nowatorskie rozwiązania w ciepłownictwie – podsumowanie warsztatów NCAE
Narodowe Centrum Analiz Energetycznych (NCAE) zaprezentowało podczas warsztatów innowacyjne koncepcje transformacji sektora ciepłowniczego. Przedstawiono modele hybrydowe, elektryfikację ciepłownictwa oraz lokalne obszary bilansowania energii.
1,4 mld zł z KPO na modernizację sieci dystrybucyjnej – PGE Dystrybucja inwestuje w elastyczność i OZE
PGE Dystrybucja otrzyma blisko 1,4 mld zł z Krajowego Planu Odbudowy na modernizację sieci dystrybucyjnej. Inwestycje obejmą przebudowę stacji, rozbudowę linii oraz wdrożenie inteligentnych funkcjonalności, co zwiększy potencjał przyłączeniowy dla OZE o 541 MW.
Energa Operator uruchamia potencjał ultraszybkiego ładowania dzięki modernizacji GPZ
Modernizacja pięciu głównych punktów zasilania przez Energę Operatora przy autostradach A1 i A2 pozwoli na powstanie ponad 200 ultraszybkich ładowarek dla elektromobilności w Wielkopolsce i na Kujawach. Inwestycja wsparta 48 mln zł z NFOŚiGW zwiększa niezawodność sieci i ogranicza emisje CO2.
Farma wiatrowa Sieradz: TAURON rozwija zieloną energię w województwie łódzkim
TAURON uruchomił farmę wiatrową Sieradz o mocy 23,8 MW, która zasili prądem nawet 40 tys. gospodarstw domowych. To kolejny krok Grupy w kierunku zwiększenia udziału odnawialnych źródeł energii.
Komentarze