Первая в мире подводная ГЭС: в Тихом океане строят экспериментальную электростанцию
На глубине пятисот метров под Тихим океаном, у побережья Лос-Анджелеса, установят полую бетонную сферу размером с небольшой дом. Это новый тип гидроэлектростанции. Она работает следующим образом:когда энергосистеме требуется электроэнергия , открывается клапан, вода заполняет полость и вращает турбину. Когда избыток электроэнергии нужно куда-то деть, воду откачивают обратно.
Как пишет Daily Galaxy , проект StEnSea (Stored Energy in the Sea) разработали в немецком Институте энергетической экономики и энергетических систем им. Фраунгофера. Испытания планируется провести в конце 2026 года.
Институт оценивает, что внедрение этой технологии на соответствующих прибрежных участках по всему миру может высвободить глобальную емкость хранения энергии в 817 000 гигаватт-часов. Для сравнения, весь парк наземных гидроаккумулирующих электростанций Германии в совокупности имеет менее 40 гигаватт-часов.
Институт уже провел экспериментальную проверку концепции с использованием трехметровой сферы в озере Констанц, на немецко-австрийско-швейцарской границе. Этот небольшой эксперимент подтвердил работоспособность основного механизма. Остается непроверенным вопрос, выдержит ли он реальные условия открытого моря, на большой глубине, в больших масштабах и в течение длительного времени.
Принцип работы физические принципы базируются на технологии гидроаккумулирующих электростанций, на которую операторы энергосетей полагаются уже несколько десятилетий. Традиционные электростанции перекачивают воду вверх по склону, когда электричество дешевое, а затем сбрасывают ее через турбины при резком увеличении спроса. StEnSea применяет ту же логику под водой, заменяя гору давлением океана.
Пустой шар на морском дне-заряженная единица. Откройте вентиль, и морская вода хлынет через трубу под давлением примерно 60 атмосфер, под весом 600 метров океана, давящего сверху. Эта сила приводит в движение насос-турбину в обратном направлении, вращающую генератор, выходная мощность которого передается по кабелю в береговую сеть или на прилегающую морскую ветроэнергетическую платформу. Для подзарядки насос-турбина меняет направление вращения и выталкивает воду назад против того же давления. Цикл может работать непрерывно.
КПД в течение полного цикла зарядки-разрядки составляет от 75 до 80 процентов. Это немного ниже, чем у традиционных гидроаккумулирующих электростанций, но вполне соответствует диапазону технологий долговременного хранения энергии.
Доктор Бернхард Эрнст, старший руководитель проекта, считает, что гидроаккумулирующие электростанции особенно хорошо подходят для хранения электроэнергии в течение нескольких часов или дней. Однако в мире мало мест, подходящих для строительства ГЭС. Поэтому разработчики пытаются перенести их на дно океана, где естественные и экологические ограничения намного меньше.
Инженеры института выбрали целевую глубину от 600 до 800 метров, и это разумно с практической точки зрения. Давление на таких глубинах достаточно высокое, чтобы хранение было целесообразным. Стандартные погружные насосы надежно работают в таких условиях. А для стен сфер достаточно обычного конструкционного бетона, а не каких-то специализированных глубоководных смесей. В ходе прибрежного исследования с использованием ГИС были определены перспективные места у берегов Норвегии, Португалии, Бразилии, Японии и обоих побережий США. Затопленные карьеры и глубокие природные озера также могут стать местом применения этой технологии, что позволит распространить ее далеко вглубь материка.