مخازن انرژی زیر آب آلمان می‌توانند غول بعدی ذخیره‌سازی انرژی در جهان باشند

کره‌های بتنی که در اعماق اقیانوس‌ها فرو می‌روند، می‌توانند انرژی تجدیدپذیر را در مقیاس بزرگ ذخیره کنند و راه‌حل جدیدی برای کاهش استفاده از زمین ارائه دهند.

کد خبر: ۱۲۶۲۹۹۵

شنبه - ۲۷ ارديبهشت ۱۴۰۴ / May 17, 2025

به گزارش خبرنگار دانشگاه خبرگزاری دانشجو، چه می‌شود اگر کلید ذخیره انرژی خورشیدی نه روی پشت بام‌ها یا در باتری‌ها باشد، بلکه در اعماق امواج پنهان شده باشد؟

این دقیقاً همان چیزی است که محققان موسسه فرانهوفر آلمان در حال بررسی آن هستند و برنامه‌هایی برای غرق کردن کره‌های بتنی عظیم در اقیانوس در دست اجرا دارند که جایگزینی دریایی برای راه‌حل‌های ذخیره‌سازی انرژی در خشکی ارائه می‌دهد.

این موسسه مشهور به عنوان بخشی از پروژه StEnSea (انرژی ذخیره شده در دریا)، در حال بررسی این موضوع بوده است که چگونه می‌توان از فشار اعماق دریا برای ذخیره انرژی در کوتاه مدت تا میان مدت استفاده کرد.

طبق گزارشی در نیو اطلس، از سال ۲۰۱۱، این تیم بر روی استقرار کره‌های بتنی توخالی غول‌پیکر در عمق صد‌ها فوتی زیر سطح اقیانوس تمرکز کرده است تا آب‌های این مرز جدید را آزمایش کند.

کره‌ها، موج خورشیدی را ذخیره می‌کنند

یک کره خالی به عنوان یک واحد ذخیره‌سازی کاملاً شارژ شده عمل می‌کند. وقتی شیر آن باز می‌شود، آب دریا به داخل جریان می‌یابد و یک توربین متصل به ژنراتور را به حرکت در می‌آورد که برق را به شبکه برق می‌رساند. برای شارژ مجدد، آب با استفاده از انرژی شبکه، برخلاف فشار اطراف به بیرون پمپ می‌شود.

این موسسه آزمایش‌های موفقیت‌آمیزی را در دریاچه کنستانس اروپا انجام داده است.

هر کره حدود ۹ متر قطر و ۴۰۰ تن وزن دارد و برای کارایی بهینه در عمق بین ۶۰۰ تا ۸۰۰ متر (۱۹۷۰ تا ۲۶۲۵ فوت) لنگر انداخته می‌شود.

پس از آزمایش موفقیت‌آمیز یک مدل کوچک‌تر در دریاچه کنستانس اروپا در نزدیکی رودخانه راین، فرانهوفر قصد دارد تا پایان سال ۲۰۲۶، تحت یک پروژه ۴ میلیون دلاری وزارت انرژی ایالات متحده، یک نمونه اولیه چاپ سه‌بعدی در مقیاس کامل را در سواحل لانگ بیچ، کالیفرنیا، مستقر کند.

انتظار می‌رود این واحد ۰.۵ مگاوات برق تولید و ۰.۴ مگاوات ساعت برق ذخیره کند که برای تأمین انرژی یک خانوار آمریکایی به مدت حدود دو هفته کافی است.

این موسسه هدف بلندپروازانه‌ای را برای گسترش بیشتر این فناوری برای کار با کره‌های بسیار بزرگتر، با قطر نزدیک به ۱۰۰ فوت (۳۰ متر)، تعیین کرده است.

غول ذخیره انرژی؟

محققان فرانهوفر تخمین می‌زنند که سیستم StEnSea می‌تواند ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی جهانی عظیمی در حدود ۸۱۷۰۰۰ گیگاوات ساعت ارائه دهد که برای تأمین انرژی تقریباً ۷۵ میلیون خانه در سراسر آلمان، فرانسه و بریتانیا به مدت یک سال کامل کافی است.

این موسسه هزینه‌های ذخیره‌سازی را تقریباً ۵.۱ سنت (۴.۶ سنت یورو) به ازای هر کیلووات ساعت پیش‌بینی می‌کند، و هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه نزدیک به ۱۷۷ دلار (۱۵۸ یورو) به ازای هر کیلووات ساعت ظرفیت است. این تخمین‌ها بر اساس یک پارک ذخیره‌سازی مدل شامل شش کره است که در مجموع ۳۰ مگاوات برق و ۱۲۰ مگاوات ساعت ظرفیت ذخیره‌سازی ارائه می‌دهد.

این موسسه قصد دارد تا پایان سال ۲۰۲۶ یک نمونه اولیه چاپ سه‌بعدی در مقیاس کامل را در سواحل لانگ بیچ، کالیفرنیا، مستقر کند.

به گفته فرانهوفر، ذخیره‌سازی کروی StEnSea به ویژه برای تثبیت شبکه‌های برق با ارائه تنظیم فرکانس و ذخایر عملیاتی مناسب است. همچنین از آربیتراژ پشتیبانی می‌کند - فرآیند خرید برق در زمانی که قیمت‌ها پایین است و فروش آن در زمانی که قیمت‌ها به اوج خود می‌رسند، استراتژی‌ای که معمولاً توسط اپراتور‌های شبکه، شرکت‌های برق و بازرگانان انرژی استفاده می‌شود.

در درازمدت، StEnSea می‌تواند به عنوان وسیله‌ای برای ذخیره برق اضافی شبکه، با ذخیره‌سازی سنتی برق تلمبه‌ای رقابت کند، بدون اینکه از زمین‌های ارزشمند به نفع خود استفاده کند.

برخلاف سیستم ذخیره سازی پمپ شده که به دو مخزن در ارتفاعات مختلف برای انتقال آب از طریق توربین‌ها وابسته است، کره‌های زیر آب StEnSea را می‌توان در چندین مکان در سراسر جهان مستقر کرد و پتانسیل ذخیره‌سازی گسترده‌ای را فراهم کرد.