Wiatraki offshore. Polska chce je rozwijać, ale…
Bateria oceaniczna wkrótce zainteresuje Polaków. Morskie farmy wiatrowe mają być wkrótce podstawą naszego nowego sektora energetycznego. Przyjęta w 2021 r. Polityka Energetyczna Polski do 2040 roku zakłada zainstalowanie łącznie 5,9 gigawatów do 2030 roku i 11 gigawatów w ciągu kolejnych 19 lat. Jeśli uda się tylko wykonać plany zagospodarowania przestrzennego obszarów morskich, potencjał będzie znaczący.
Najsilniejsza jednak krytyka energii wiatrowej, także dotycząca wiatraków stojących na lądzie, dotyczy braku możliwości sensownego magazynowania wyprodukowanej mocy. Co się dzieje, gdy wiatr, tak jak w styczniu w Polsce, mocno wieje, turbiny zasuwają jak szalone, ale ani u nas, ani u sąsiadów nie ma tyle zapotrzebowania na wytworzoną aktualnie energię?
Popełniamy wtedy grzech marnotrawstwa. Według raportu KPMG zleconego przez brytyjską firmę energetyczną Drax, w 2020 roku z powodu braku odpowiednich magazynów tylko w tym kraju zmarnowano ilość energii elektrycznej wystarczającą do zaopatrzenia ponad miliona domostw.
Jednym z rozwiązań jest budowa zespołów akumulatorów litowo-jonowych. Niestety znane są one z małej wydajności i za szybko się zużywają, by było to opłacalne na dłuższą metę. Takie baterie mogą wytrzymać od 5 000 do 10 000 cykli ładowania przed znacznym spadkiem wydajności. Ich wymiana tak często, jak akumulatora w samochodzie, nie kalkuluje się.
Inną opcją wydaje się być stawianie elektrowni szczytowo-pompowych. W nich zbędna energia jest w nocnych godzinach zużyta do wpompowania wody na wyższą wysokość. W razie zapotrzebowania na prąd przepuszcza się ją następnie przez turbiny. Nie wszędzie, z uwagi na warunki geofizyczne, można to jednak sobie pozwolić. Ale co, gdyby wziąć zasady fizyczne rządzące elektrownią szczytowo-pompową, a następnie zminiaturyzować cały system?
Bateria oceaniczna. Znajome rozwiązanie w nowym wydaniu
Tu pojawia się pewna holenderska firma, cała na biało. Start-up Ocean Grazer, który zdobył nagrodę Best of Innovation 2022 na prestiżowych targach technologicznych CES, proponuje nowe rozwiązanie problemu. Opracowany projekt oceanicznej baterii wymyślono specjalnie pod energetykę czerpaną z wiatraków morskich.
Otóż nadmiarową produkcje energii wykorzystuje się do przepompowania wody z podziemnego zbiornika do wytrzymałych, elastycznych rur, zamontowanych na dnie morza. Woda w takiej instalacji znajduje się pod ciśnieniem, a zatem gromadzi określoną energię potencjalną. W przypadku zapotrzebowania może zostać uwolniona i napędzić turbinę, generując prąd. W odróżnieniu od tego, co stosuje się w elektrowni szczytowo-pompowej, baterie oceaniczne można skalować do właściwie dowolnych rozmiarów. W teorii, jak podkreślają twórcy, instalacja mogłaby gromadzić całe gigawaty energii.
Bateria oceaniczna. Obiecujące testy protyopów
Prototyp zaprojektowany dla głębokich wód został już z dobrym skutkiem przetestowany w porcie Groningen w Niderlandach. Firma przygotowuje się teraz do sprawdzania drugiego systemu, który został zmodyfikowany do płytszych wód w jeziorze w północnej części kraju. Powinien on zostać uruchomiony w przyszłym roku. Jeśli okaże się, że nie ma problemów, by instalację stosować w płytkich wodach, można by wykorzystać ją przy elektrowniach wiatrowych zbudowanych na lądzie, a także przy farmach paneli słonecznych, pod warunkiem, że w okolicy jest dostępny stosowny akwen.
Wiele farm wiatrowych na lądzie wykorzystuje już różnego rodzaju akumulatory do przechowywania dodatkowej energii, ale istnieje szereg problemów, jeśli chodzi o ich wykorzystanie na morzu. Jeśli chcielibyśmy zbudować system akumulatorów przy farmie wiatraków offshore, problemem stałoby się miejsce. Baterie nie mogą się znajdować pod wodą, więc trzeba byłoby dysponować platformami podobne do tych wiertniczych, co jest kosztowne. Ponadto, jak już wskazaliśmy, żywotność akumulatorów nie jest zbyt długa.
Polecamy także:
- Styczniowe rekordy energii wiatrowej. Dlaczego PiS jej nienawidzi?
- Prąd skrajnie drożeje, bo rząd nie ma pomysłu, co ma robić
Jeśli akumulator litowo-jonowy po 10 000 cyklów ładowania nadaje się do utylizacji, to bateria oceaniczna może wykonać ich nawet milion. Mimo że koszt utrzymywania instalacji jest mniej więcej taki sam, wydłużona żywotność czyni go znacznie tańszym. Jedną z prawdziwych zalet w przypadku tego typu technologii jest wyeliminowanie użycia niektórych kosztownych metali – na przykład kobaltu, niklu i litu – które są kluczowe w produkcji baterii litowo-jonowych.
Niemniej jednak zdajmy sobie sprawę, że dalsze testy baterii oceanicznej potrwają jeszcze latami. Ale może nie dłużej, niż Polska zacznie odchodzenie od węgla?
Czytaj także:
