Polska dołącza do grona krajów stosujących nowoczesne rozwiązania w obszarze transformacji energetycznej. W kopalni węgla brunatnego w Turowie powstanie pierwszy w kraju grawitacyjny magazyn energii. Za jego powstanie odpowiada zespół naukowców z Politechniki Wrocławskiej, pod wspólną egidą międzynarodowego projektu GrEnMine. 

Grawitacja jako bateria przyszłości

Grawitacyjne magazyny energii to innowacyjne rozwiązanie, które wykorzystuje zmianę energii potencjalnej za pomocą przemieszczania masywnych elementów w pionie. Gdy system elektroenergetyczny dysponuje nadmiarem energii, wykorzystywana jest ona do unoszenia ciężkich bloków do góry, by w ten sposób zmagazynować powstały nadmiar. W momencie zwiększonego zapotrzebowania ciężkie bloki są opuszczane, a zgromadzona energia potencjalna zostaje zamieniona w kinetyczną, a następnie w prąd. 

Dzięki podobnym właściwościom również elektrownie szczytowo-pompowe są klasyfikowane jako magazyny energii. Dzięki potencjalnej energii zgromadzonej wody, można manipulując przepływem wody z tamy uzyskiwać odpowiednie do zapotrzebowania wartości energii. Zespół z Politechniki Wrocławskiej rozpoczął pracę nad wykorzystaniem technologii magazynowania grawitacyjnie energii wykorzystując tereny pogórnicze. 

Stabilność systemu bez paliw kopalnych. Woda jako kluczowy magazyn energii w dobie OZE

Kopalnia z nową rolą w transformacji energetycznej

Badania prowadzone przez zespół z Wydziału Mechanicznego PWr, którym kieruje prof. Przemysław Moczko otrzymał grant miliona euro. Ich zadaniem będzie opracowanie koncepcji, obliczenia mechaniczne, symulacje i projekt systemu RM-GES (Rail-Mounted Gravitational Energy Storage), który następnie zostanie wdrożony w KWB Turów.

Jedna z koncepcji przewiduje budowę mechanizmu przypominającego dźwig, który podnosi bloki na wysokość nawet 100 metrów. Elementem przetwarzającym zmagazynowaną energię potencjalną na prąd elektryczny miałby być zespół generatora z przemiennikiem częstotliwości. Jest to jednak jedynie jedna z koncepcji – trwają równocześnie inne prace projektowe i terenowe na różnych etapach zaawansowania. Kierownik zespołu podkreśla, że znalezienie różnych rozwiązań jest potrzebne by wspomóc transformację energetyczną. 

Magazynowanie energii jest bardzo ważnym wyzwaniem w dobie zwiększającego się wykorzystania odnawialnych, mniej stabilnych źródeł energii. Zadanie, którego się podjęliśmy, jest złożone i wymaga precyzyjnych obliczeń, symulacji, konstrukcji odpornych na ekstremalne obciążenia – mówi prof. Przemysław Moczko. 

To pierwsza tego typu inicjatywa w Polsce i jedna z nielicznych w Europie, które łączą technologię grawitacyjnego magazynowania energii z wykorzystaniem terenów pogórniczych. Wcześniej pojawiały się także koncepcje rozbudowy potencjału farm słonecznych na terenach byłych kopalni odkrywkowych węgla. Rozwój technologii grawitacyjnych magazynów energii może być dobrym uzupełnieniem do rewitalizacji kopalń na wytwórców OZE, co zauważają także naukowcy.

Inicjatywa ma również znaczenie środowiskowe i infrastrukturalne, ponieważ może pomóc w zagospodarowaniu terenów poprzemysłowych, tworzeniu miejsc pracy i redukcji śladu węglowego energetyki – dodaje prof. Moczko.

Projekt o europejskim znaczeniu

Nazwa projektu GrEnMine jest skrótem od ,,Gravitational Energy storage in the post-Mine areas”, co oznacza magazynowanie energii grawitacyjnej na terenach pogórniczych. Realizacji podjęły się w ramach współpracy firmy i uczelnie z Polski, Grecji, Rumunii i Czech, a całkowity budżet przedsięwzięcia przekracza 3,5 mln euro.

GrEnMine to nie tylko projekt badawczy, ale też potencjalny model wdrożenia nowej klasy magazynów energii w regionach, które najbardziej potrzebują technologicznego impulsu do transformacji – podkreśla prof. Moczko.

Projekt potrwa do 2027 roku i zakłada ocenę potencjału tej technologii oraz stworzenie demonstratora i wypracowanie modelu wdrożeniowego, który będzie można powielać w innych regionach Europy. Celem jest znalezienie opłacalnego rozwiązania, które będzie mogło wspierać system elektroenergetyczny. 

Wraz z rozwojem udziału zielonej energii w miksie energetycznym odczuwalny staje się jednak problem braku wystarczającej infrastruktury magazynującej energię. Badania polskich naukowców mogą obniżyć koszty transformacji energetycznej i wesprzeć realizację unijnych celów neutralności klimatycznej do 2050 roku.

Zobacz też: Magazyny energii w Europie potaniały o 50%. Czy Polska wykorzysta prosumencką rewolucję?

Źródła: PWr, AGH, PGE, 

Fot. Canva (no glorys images), grafika (Politechnika Wrocławska)

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.