Woda wygra z litowo-jonową konkurencją? Projekt Snowy 2.0 pokazuje potencjał technologii ESP

Wokół australijskiej inwestycji hydroenergetycznej Snowy 2.0 narosło wiele kontrowersji. Pierwotne szacunki zakładały koszty rzędu 2 miliardów dolarów i zakończenie prac w cztery lata. Dziś finałowy budżet opiewa na 22 miliardy dolarów, a budowa zmagała się z wieloletnimi opóźnionymi spowodowanymi m.in. awariami tarcz drążących tunele.

Jednak prof. Andrew Blakers z Australian National University radzi spojrzeć na ten projekt w długim horyzoncie czasowym. Jego zdaniem wielkoskalowe elektrownie szczytowo-pompowe w perspektywie kilkudziesięciu lat okażą się tańsze w przeliczeniu na MWh niż bateryjne magazyny energii. Kluczem do tej przewagi jest 150-letnia żywotność infrastruktury hydrotechnicznej.

Baterie na godziny, woda na całe doby

Wraz ze wzrostem udziału generacji wiatrowej i fotowoltaicznej w systemach elektroenergetycznych rośnie zapotrzebowanie na wielkoskalowe zdolności bilansujące. Szczyty produkcyjne z PV nie pokrywają się bowiem z profilami zużycia odbiorców końcowych, co wymusza przesuwanie wolumenów energii w czasie.

Wielkoskalowe magazyny bateryjne świetnie sprawdzają się w krótkim horyzoncie – od kilku minut do paru godzin. Zapewniają szybką reakcję w zakresie regulacji częstotliwości i pomagają radzić sobie z krótkotrwałymi skokami obciążenia. Kiedy jednak pojawia się potrzeba magazynowania energii przez całą dobę lub w okresach długotrwałej doliny wiatrowej, technologia bateryjna staje się nieefektywna ekonomicznie.

W tym miejscu ujawnia się przewaga elektrowni szczytowo-pompowych. Systemy te wykorzystują prostą zasadę – w okresach nadpodaży i niskich cen rynkowych woda pompowana jest do zbiornika górnego, a w godzinach szczytowego zapotrzebowania zrzucana na turbiny generujące prąd.

Z raportu GenCost, opracowywanego corocznie przez australijską agencję rządową CSIRO, wynika, że ESP zapewniają najniższy jednostkowy koszt przechowania energii w długim horyzoncie. Wynika to z faktu, że utrzymanie zbiorników wodnych jest tanie i trwałe, podczas gdy produkcja baterii litowo-jonowych wymaga ciągłego wydobycia surowców i regularnego odtwarzania ogniw.

150 lat eksploatacji i skala 350 GWh

Inwestycja Snowy 2.0 jest obecnie ukończona w około 80%, a jej uruchomienie zaplanowano w ciągu najbliższych trzech lat. Górny zbiornik obiektu pomieści 254 gigalitry wody. Przełoży się to na pojemność energetyczną rzędu 350 GWh – co odpowiada pojemności baterii w około 7 milionach pojazdów elektrycznych.

Choć kwota 22 miliardów dolarów wydaje się ogromna, w przeliczeniu na 150 lat pracy daje to szacunkowy koszt około 5 dolarów australijskich na mieszkańca rocznie.

Budowa magazynów bateryjnych o identycznej pojemności kosztowałaby w wyjściowym nakładzie inwestycyjnym trzykrotnie więcej. Co więcej, baterie wymagałyby całkowitej wymiany lub kosztownej renowacji ogniw co 15–20 lat. Tymczasem konstrukcje betonowe oraz tunele hydrotechniczne elektrowni wodnej są projektowane na ponad wiek użytkowania.

Australijscy eksperci wskazują, że trudności przy drążeniu 27-kilometrowego tunelu w Snowy 2.0 dały branży bezcenną wiedzę. W samej Australii zidentyfikowano setki potencjalnych lokalizacji pod obiekty szczytowo-pompowe w układzie zamkniętym, które wymagają znacznie krótszych tuneli i pozwolą na szybszą realizację kolejnych projektów bilansujących.