W obliczu rozwoju odnawialnych źródeł energii problematyka magazynowania energii ma szczególne znacznie. W Polsce mamy kilka elektrowni szczytowo-pompowych, które pełnią rolę magazynów. Na horyzoncie pojawiają się również magazyny grawitacyjne. Ich działanie sprawdzi międzynarodowe konsorcjum, na czele którego  staną… naukowcy z Politechniki Wrocławskiej.

Grawitacyjne magazyny energii przyszłością energetyki?

Projekt “GrEnMine – Gravitational Energy storage in the post-Mine areas” ma na celu sprawdzenie potencjału grawitacyjnych magazynów energii na terenach pogórniczych. Idea grawitacyjnego magazynu energii jest bardzo prosta – w momencie nadmiaru prądu w sieci część z niej jest używana, aby przenieść znaczący ciężar na górę wzniesienia czy szybu. Potem gdy mamy deficyt energii, obiekt jest spuszczany z powrotem i opada samoczynnie dzięki sile grawitacji, produkując przy tym prąd.

Można powiedzieć, że wodne elektrownie szczytowo-pompowe również są magazynami grawitacyjnymi, bowiem ich działanie polega właśnie na przepompowaniu wody do górnego zbiornika w przypadku nadmiaru energii w sieci i spuszczeniu jej do dolnego w momencie, gdy jest potrzebne więcej prądu. Współcześnie naukowcy i przedsiębiorcy pracują jednak nad nowymi rozwiązaniami, w których zamiast wody elementem wciąganym i spuszczanym byłyby ciężkie bloki metalu.

Do tej pory koncepcje grawitacyjnych magazynów energii zakładały budowę dźwigu, który wciągał i spuszczałby takie bloki w zależności od potrzeby. Tego typu magazyn może mieć formę wieży z wysięgnikiem lub wysokiego pokopalnianego szybu. To ostatnie rozwiązanie ma wejść w życie w zamkniętej fińskiej kopalni Pyhäsalmi, gdzie mierzący 500 m szyb pomocniczy ma stać się przestrzenią nowego magazynu.

Kopalnia zmieni się w… magazyn energii! Pozwoli na to nowa, grawitacyjna technologia

Nowy projekt naukowców z PWr. Pilotażowy magazyn powstanie w Turowie

Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej mają inny pomysł na grawitacyjny magazyn. Zamiast klasycznego dźwigu, proponują dwa rozwiązania: w pierwszym ciężary mają być wciągane na dużą wysokość po szynach, w drugim po przenośnikach taśmowych.

W celu zbadania potencjału tych metod zostało utworzone międzynarodowe konsorcjum. Badacze z PWr stoją na jego czele, jednak oprócz tego w projekt zaangażowana jest krakowska Akademia Górniczo-Hutnicza, Instytut Górnictwa Odkrywkowego, Politechnika Kreteńska (Grecja), Uniwersytet w Petrosani (Rumunia) i Instytut Badań nad Węglem Brunatnym (Czechy), a także wiele polskich firm, w tym PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna. Projekt jest finansowany z europejskiego programu RFCS – Research Fund for Coal and Steel.

– Chcemy określić potencjał możliwości magazynowania energii na terenach pogórniczych i innych możliwych do wykorzystania miejscach w Polsce i Europie. Tym samym stworzymy nowe perspektywy i zaproponujemy innowacyjne sposoby zagospodarowania tych regionów związanych z produkcją energii konwencjonalnej – wyjaśnia prof. PWr Przemysław Moczko, który kieruje projektem. – Znakomicie wpisuje się to w główne założenia programu RFCS, którego celem jest wspieranie sprawiedliwej transformacji – dodaje.

W celu dokładnego zbadania potencjału szynowych i taśmowych grawitacyjnych magazynów energii powstanie pilotażowa, małoskalowa instalacja. Będzie się ona mieścić na terenie Kopalni Węgla Brunatnego Turów. Konstrukcja posłuży weryfikacji i demonstracji proponowanej technologii. Energię potencjalną na prąd elektryczny będzie przetwarzać zespół generatora z przemiennikiem częstotliwości

Stworzenie grawitacyjnych magazynów energii jest interesującą drogą, w jaką mogą pójść kopalnie wydobywcze i odkrywkowe po zakończeniu eksploatacji. W tych pierwszych dźwigi mogą mieścić się w szybach, tak jak planuje się we wspomnianym Pyhäsalmi. W tych drugich tory lub pasy transmisyjne można zamontować na zboczach wyrobiska. Według obliczeń Międzynarodowego Instytutu Analizy Systemów Stosowanych, gdyby zaadaptować w ten sposób wszystkie opuszczone szyby na świecie, zyskalibyśmy miejsce na magazynowanie nawet 70 TWh mocy, a więc tyle, ile jako ludzkość zużywamy przez jeden dzień.

– Czytaj dalej: Estonia uniezależnia się energetycznie od Rosji. Czy to oznacza otwarcie rynku dla polskich firm z branży OZE?

Źródła: pwr.edu.pl, forcenews.pl, powerengineeringint.com, industryinsider.eu

Fot. Julian Nyča, PWr

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.