Nowy sposób magazynowania energii – kopalnia wypełniona sprężonym powietrzem

Jak zmagazynować nadwyżki energii? Jedną z metod są elektrownie szczytowo pompowe, ale ich budowa jest droga i wymaga specyficznych warunków terenowych. Kanadyjczycy rozwiązali ten problem: uruchomili magazyn energii na sprężone powietrze.

Panele fotowoltaiczne stają się coraz tańsze, jednak energia słoneczna ma poważną wadę – jej produkcja jest uzależniona od pory doby i pogody. Problem polega na tym, że w czasie, gdy panele produkują najwięcej prądu, odbiorcy nie zawsze go potrzebują. Jak zmagazynować chwilowo niepotrzebną, ale przecież cenną energię?

Kanadyjczycy wdrożyli ciekawe rozwiązanie o nazwie CAES (Compressed Air Energy Storage). Niepotrzebna w danej chwili lub najtańsza energia elektryczna jest wykorzystywana do sprężania powietrza, które jest następnie wtłaczane do nieczynnej kopalni soli.

Solne wyrobiska charakteryzują się bardzo dużą szczelnością i są niekiedy wykorzystywane w roli magazynów surowców energetycznych. Kanadyjczycy postanowili po prostu sprężyć w nich powietrze.

Kopalnia w Ontario, zarządzana przez firmę Hydrostor stała się w ten sposób wielkim akumulatorem, magazynującym energię do czasu, aż będzie potrzebna. W razie konieczności uwolnione powietrze może napędzić generatory produkujące prąd. Zmagazynowana w kopalni energia może zasilić 2000 gospodarstw domowych przez kilka godzin.

Choć technologia nie jest doskonała i zakłada dość duże straty energii (a w zasadzie spadek ciśnienia powietrza, spowodowany nieszczelnością kopalni), to – w porównaniu z tradycyjnymi akumulatorami – rozwiązanie to jest wielokrotnie tańsze. 

Stanowi przy tym ciekawa alternatywę dla – używanych w podobnym celu – elektrowni szczytowo pompowych. W ich przypadku nadwyżka energii jest używana do pompowania wody do znajdującego się na wysokości zbiornika.

W razie potrzeby woda ta może później napędzać turbiny, produkujące prąd. Instalacje tego typu znajdują się również w Polsce – m.in. w Żarnowcu, Solinie czy Czorsztynie, jednak do ich budowy konieczne są sprzyjające warunki terenowe.

Kawerny solne – także w Polsce – są wykorzystywane w roli m.in. magazynów gazu ziemnego. Polskie zapasy, zgromadzone w taki właśnie sposób, są szacowane na około 180 dni zapotrzebowania całego kraju.

Magazynowanie energii w postaci sprężonego powietrza to kolejna możliwość wykorzystania podziemnych zbiorników. Wydaje się ona szczególnie istotna w sytuacji, gdy Polska nie ma możliwości skutecznego, samodzielnego przechowywania chwilowych nadwyżek energii. 

Warto przy tym podkreślić, że sprężone powietrze w roli akumulatora nie jest nowym pomysłem. W XIX wieku pewną popularnością cieszyły się lokomotywy i tramwaje zasilane w ten sposób. Samochody z napędem pneumatycznym są znane niemal od samego początku motoryzacji, a współcześnie samochody na sprężone powietrze opracował m.in. koncern Tata Motors.

Hybrydy, wykorzystujące tę technologię pokazały w ostatnich latach także europejskie koncerny motoryzacyjne, prezentują m.in. modele Peugeot 208 HYbrid Air 2L i Citroen C4 Cactus Airflow.