V rámci německo-amerického projektu bude v roce 2026 u pobřeží Kalifornie ponořeno 400 tun těžkých koulí, které budou sloužit k ukládání obnovitelné elektřiny a jejímu dodávání v době, kdy bude nejvíce potřeba.
Budoucnost skladování energie může být pod vodou. Vědci z Fraunhoferova institutu pro energetiku a energetický výzkum (IEE) a jejich partneři ve Spojených státech dokončují práce na první duté betonové kouli (400 tun a devět metrů v průměru), která bude v roce 2026 ukotvena v hloubce 600 metrů u pobřeží Kalifornie. Její úkolem bude ukládat přebytečnou energii z mořských větrných elektráren a poté ji uvolňovat jako akumulátor, ale po dobu šesti desetiletí a bez lithia.
Jak fungují betonové koule a proč jsou lepší než běžné lithiové baterie, pokud jde o cykly a udržitelnost
Technologie s názvem Stored Energy at Sea (StEnSea) napodobuje tradiční hydraulické čerpací zařízení, s tím rozdílem, že „horní nádrž“ tvoří oceán obklopující kouli. Když je přebytek elektřiny, čerpadla odsávají vodu z vnitřku a vypouštějí ji do moře: vzniklé vakuum ponechává kouli „nabitou“. Poté voda opět proudí přes ventil, prochází turbínou a generuje až 0,5 MW, než znovu naplní dutinu. To generuje asi 0,4 MW·h za cyklus, což je dost na napájení průměrného amerického domu po dobu téměř dvou týdnů.
Jaké výhody má oproti elektrochemickým bateriím? Za prvé, není závislý na kritických kovech a nevytváří toxický odpad; za druhé, vydrží desítky tisíc cyklů bez znatelného zhoršení výkonu. Dokážete si představit, že byste nemuseli měnit baterie každých několik let?
Klíčová data, výkon a propustnost: vše, co víme o pilotním projektu StEnSea v Kalifornii po potvrzení financování.
- Současná konstrukce: koule o průměru 9 m, 400 t.
- Pracovní hloubka: 500–600 m.
- Výstupní výkon: 0,5 MW.
- Výkon za cyklus: 0,4 MWh.
- Předpokládaná životnost: 50–60 let; turbíny a čerpadlo – 20 let.
- Zahájení montáže: druhá polovina roku 2026.
- Rozpočet: 3,4 mil. EUR od německé vlády a 4 mil. USD od Ministerstva energetiky .
Parametr Hodnota Veřejný zdroj
Průměr 9 m Fraunhofer IEE
Hmotnost 400 t Fraunhofer IEE
Hloubka 500–600 m DOE/Fraunhofer
Výkon 0,5 MW Energetika
Kapacita 0,4 MWh Nový atlas
Jak vidíte, zařízení není zaměřeno na obrovský výkon, ale spíše na demonstraci životaschopnosti a škálovatelnosti této myšlenky. V budoucnu bude možné vyvinout 30metrové sféry schopné uložit desítky megawatthodin.
Technické požadavky, náklady a předpokládaná životnost této inovativní technologie podvodního skladování, která má přilákat soukromé investice.
Pro optimální fungování sféry je nutné dodržet tři technické podmínky:
- Strmý mořský svah zajišťující velké hloubky v blízkosti pobřeží.
- Elektrické připojení k větrným elektrárnám nebo jiným obnovitelným zdrojům energie.
- Ekologická povolení potvrzující minimální dopad na místní divokou přírodu a rybí populace.
Pokud jde o náklady, inženýři je odhadují na přibližně 500 EUR/kWh pro prototyp. To se může zdát jako vysoká hodnota, ale absence drahých surovin a dlouhá životnost zařízení snižují normativní cenu energie na přibližně 0,06 EUR/kWh, což je srovnatelné s tradiční hydroakumulační elektrárnou.
Projekt StEnSea v energetické transformaci a snižování emisí CO₂ ve střednědobém horizontu podle výpočtů Fraunhoferova institutu
Podle Fraunhoferova institutu činí globální potenciál této technologie přibližně 820 000 GWh. Pro představu: pouze deset nejlepších evropských lokalit by mohlo čtyřnásobně zvýšit výkon akumulačních vodních elektráren v Německu.
Klíčové výhody
- Odstranění „úzkého místa“ způsobeného lithiovými bateriemi.
- Přímá integrace s mořskou větrnou energií a v budoucnu s experimentálními fúzemi.
- Životnost odpovídající životnosti větrných turbín, což snižuje provozní náklady.
- Snadná údržba: turbína a čerpadlo se vyměňují každých dvacet let.
Pokud tedy kalifornský pilot bude úspěšný, uvidíme v oceánech po celém světě souhvězdí sfér. Kdo by nechtěl čistou a stabilní elektřinu během spánku?
