Grawitacyjne magazyny energii z łopat wiatrowych

Budowa grawitacyjnych magazynów energii ma na celu zajęcie się zarówno potrzebą recyklingu turbin wiatrowych, jak i umożliwieniem magazynowania energii.

Włoska firma energetyczna Enel Green Power i szwajcarska firma zajmująca się magazynowaniem energii Energy Vault podpisały umowę o partnerstwie. Celem współpracy jest włączenie wycofanych z eksploatacji, zużytych łopat turbin wiatrowych do technologii grawitacyjnego magazynowania energii. Enel jest jednym z największych inwestorów na światowym rynku odnawialnych źródeł energii. Natomiast opisywany tutaj pomysł to reakcja organizacji na dwa ważne wyzwania branży OZE.

Trudności z recyklingiem łopat wiatrowych

Pierwszym wyzwaniem w kontekście omawianego tematu są trudności z recyklingiem łopat wiatrowych. Ponadto organizacje promujące odnawialne źródła energii wzywają do wprowadzenia ogólnoeuropejskiego zakazu składowania łopat turbin wiatrowych na wysypiskach śmieci.

Do niedawna producenci elektrowni wiatrowych przekonywali, że całe farmy wiatrowe można recyklingować. Ale niestety, łopaty wiatrowe to najtrudniejsze do recyklingowania komponenty farm wiatrowych. Trudności powoduje zwłaszcza przetwarzanie elementów wykonanych z termoutwardzalnych kompozytów, wzmocnionych włóknem szklanym lub włóknem węglowym. Nie jest łatwo je oddzielić.

Rosnące zapotrzebowanie na magazyny energii

Inne wyzwanie wynika z rosnącego zapotrzebowania na technologie służące do magazynowania energii elektrycznej. Jest to wynik coraz większego udziału odnawialnych źródeł energii w systemie energetycznym. Głównie chodzi o obecność elektrowni fotowoltaicznych i wiatrowych. Magazyny energii są niezbędne do gromadzenia nadmiarów energii w celu późniejszego jej wykorzystania.

Główne założenia projektu

Z uwagi na istniejące wyzwania w branży OZE, wiele firm podejmuje wysiłki szukając alternatywnych rozwiązań dla klasycznego recyklingu łopat turbin wiatrowych. Jednym z efektów takiej pracy jest projekt, którego realizację zaczyna Enel Green Power i Energy Vault.

Partnerzy chcą zintegrować materiał kompozytowy ze zużytych łopat wiatrowych z blokami używanymi przez Energy Vault w magazynach energii.

Zastosowanie tego materiału daje blokom większą stabilność i wytrzymałość, zwiększając ich trwałość i jeszcze bardziej obniżając koszty.

Mechanizm jest podobny do tego, który stosuje się w elektrowniach szczytowo-pompowych. Firma ze Szwajcarii proponuje wykorzystanie siły grawitacji w magazynowaniu energii. Zgodnie z koncepcją, nadwyżki energii wykorzystuje się do podnoszenia bloków ważących po 35 ton. Bloki są opuszczane dopiero w chwili, gdy odbiorca końcowy lub system energetyczny potrzebują dodatkowej mocy. Opuszczenie bloków jest równoznaczne z uwolnieniem zgromadzonych zapasów energii.

Korzyści z grawitacyjnych magazynów energii

Projekt ma na celu zajęcie się zarówno potrzebą recyklingu turbin wiatrowych, jak i zapewnieniem dostępu do magazynowania energii. Według wstępnych zapowiedzi, magazyny energii wykorzystujące siłę grawitacji mają być stosunkowo tanie (w porównaniu do działających na podobnej zasadzie elektrowni szczytowo-pompowych). Ponadto można je stawiać prawie wszędzie – nie mają ograniczeń związanych z lokalizacją. Co więcej, żywotność tych nietypowych magazynów energii wyniesie prawdopodobnie do 30-35 lat.

Aktualna faza projektu i plany rozwojowe

Do tej pory szwajcarska organizacja zbudowała jeden demonstracyjny grawitacyjny magazyn energii. Jego moc to 5MW. Instalacja jest podłączona do sieci w Ticino w Szwajcarii od lipca 2020 roku.

Jednocześnie producent planuje komercjalizację projektu w wersji udoskonalonej. Współpraca z Enel ma temu sprzyjać. Nowy grawitacyjny magazyn energii będzie miał prawdopodobnie wysokość odpowiadającą 30-piętrowemu budynkowi. Ponadto Energy Vault zapowiada, że ulepszona technologia pozwoli na krótszy czas ładowania/rozładowywania urządzenia (prawdopodobnie o 40%).