Centrala de Stocare pe fundul marii
15 mai 2013 – Cercetatorii stiintifici norvegieni vor contribui la realizarea conceptului de stocare a energiei electrice pe fundul marii. Energia va fi stocata cu ajutorul apei de inalta presiune.
Ideea unei centrale subacvatica pompata hidroelectric poate suna ca fictiune din Jules Verne, dar a fost nascocita de catre un inginer german, care si-a petrecut mare parte a vietii sale profesionale lucrand la tehnologia aerospatiala.
"Imaginati-va ca deschideti o trapa intr-un submarin sub apa. Apa va curge in submarin cu o forta enorma. Tocmai acest potential energetic ne dorim sa il utilizam", explica Rainer Schramm, inventator si fondator al companiei Subhydro AS to Gemini.no. "Multi oameni au lansat ideea de a stoca energie prin exploatarea presiunii de pe fundul marii, dar noi suntem primii din lume care aplica o anumita tehnologie patentata pentru a face acest lucru posibil", adauga el. El si-a unit fortele cu SINTEF, in scopul de a realiza conceptul.
Turbina converteste energia
"SINTEF are experti in domeniul generarii de energie, a tehnologiei materialelor si nu in ultimul rand a tehnologiei offshore si a apei adanci, ceea ce inseamna ca avem toate expertiza necesara intr-un singur loc", spune inventatorul german. Pentru a folosi presiunea apei pe fundul marii, in practica, energia mecanica este transformata de o turbina reversibila ce pompeaza, la fel ca intr-o centrala hidroelectrica normala de stocare prin pompare.
"O centrala de stocare prin pompare este o centrala hidroelectrica, care poate fi "incarcata" din nou prin pomparea apei inapoi in rezervorul de sus, dupa ce a trecut printr-o turbina. Acest tip de centrala este folosita ca un "acumulator", cand este conectata la reteaua electrica", explica inventatorul. In aceasta centrala de stocare prin pompare, turbina va fi conectata la un rezervor de pe fundul marii, la o adancime de 400-800 de metri.
Turbina este prevazuta cu o supapa, iar cand aceasta este deschisa apa curge inauntru si incepe rotirea turbinei. Turbina antreneaza un generator pentru a produce energie electrica. Se pot conecta cat de multe rezervoare vrea fiecare. Cu alte cuvinte, numarul rezervoarelor de apa decide cat timp centrala poate genera energie electrica, inainte sa se epuizeze capacitatea de stocare a energiei.
Grad ridicat de eficienta a stocarii
"Cand rezervoarele de apa sunt pline, apa trebuie sa fie eliminata din rezervoare", explica Schramm. Acest lucru se realizeaza prin rularea turbinei in sens invers, astfel incat acesta sa functioneze ca o pompa. Procesul consuma energie de la reteaua electrica, la fel ca atunci cand se incarca o baterie obisnuita. Desi este utilizata putin mai multa energie pentru a goli rezervoarele de apa decat poate fi recuperata cand se inunda, gradul de eficienta al acestui tip de centrala este la fel de mare ca cel al unei centrale conventionale, onshore. Potrivit lui Schramm, calculele indica o eficienta de stocare electrica de aproximativ 80 la suta dus-intors.
Un alt avantaj al sistemului este faptul ca echipamentul poate fi adaptat in functie de cerintele utilizatorilor, atat in ceea ce priveste dimensiunea turbinei cat si numarul de rezervoare de apa. O centrala de dimensiunea normala va produce aproximativ 300 megawati pentru o perioada de 7-8 ore. Este destula energie pentru a furniza electricitate la mai mult de 200.000 de familii britanice in acelasi timp.
"Avem in vedere faptul ca acest tip de centrala de depozitare va functiona bine corelata cu, de exemplu, parcurile eoliene. In conditii de vant puternic, excesul de energie electrica este trimis sub mare, pentru a pompa apa din rezervoarele de stocare. In perioadele cu vant slab, energia poate fi obtinuta de la aceasta centrala subacvatica. Acelasi lucru este valabil pentru energia solara: centrala electrica de stocare prin pompare poate contribui la producerea de energie electrica constanta pe timp de noapte, atunci cand nu exista vreo raza de soare pentru a alimenta o centrala de energie solara", spune Rainer Schramm.
Cu cat mai adanc, cu atat mai bine. In plus fata de numarul de rezervoare, adancimea marii determina, de asemenea, eficacitatea centralei: cu cat echipamentul se afla mai adanc, cu atat este mai mare diferenta de presiune dintre suprafata marii si fundul marii si mai multa energie este stocata intr-un singur rezervor. "Aceasta este un motiv pentru care am dori sa incercam tehnologia in Norvegia", spune Rainer Schramm. In tara sa natala, Germania, marea este prea superficiala ca sistemul sa fie profitabil, dar exista multe parti ale lumii in care adancimile marii sunt situate in apropiere de coasta, cum ar fi zonele marine din jurul Italiei, Portugaliei si Spaniei, precum si Nordul si Sudul Americii.
Tehnologia avansata a betonului
Una dintre provocarile cu care se confrunta cercetatorii stiintifici ai SINTEF este de a dezvolta un tip de beton care poate fi folosit pentru a arunca rezervoarele de apa, care sunt pozitionate pe fundul marii. Tor Arne Martius-Hammer, de la SINTEF Constructie si Infrastructura, este expert pe tipuri de beton puternice si usoare.
"Provocarea este de a gasi echilibrul optim intre putere si costu. Daca vom atinge obiectivul de a crea un beton care va rezista unei incarcaturi de cel putin 5 ori mai mare decat betonul obisnuit, putem reduce grosimea peretelui cu 75 la suta. Acest lucru este un factor critic. Trebuie sa ajungem la costurile de productie si instalare care fac economica stocarea energiei, in raport cu pretul energiei electrice", explica Martius-Hammer.
Una dintre solutiile la care va lucra SINTEF este de consolidare a betonului cu fibre metalice subtiri, in loc de armaturi metalice normale, de otel. Acest lucru va duce la o simplificare semnificativa a procesului de productie. Betonul care poate fi folosit exista in prezent, dar datoria noastra este de a dezvolta o alternativa mai ieftina", spune Martius-Hammer.
5 motive pentru care puteti deveni PARTENER Add-Energy Renewable Romania