Зачем немцам гигантские бетонные шары на морском дне? Необычные подводные аккумуляторы проходят испытания у побережья Калифорнии

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Питание и аккумуляторы

Что делают 9-метровые бетонные шары на глубине в сотни метров у побережья Калифорнии и что у них общего с солнечными панелями или ветряками? Оказывается, немецкие учёные проводят глубинные испытания необычных аккумуляторов для излишков вырабатываемой энергии. В качестве аккумуляторов разработчиками были выбраны девятиметровые пустотелые бетонные сферы.

Автор: Lumeniac Источник: www.ixbt.com

Учёные из института энергетики и технологий энергетических систем Фраунгофера разработали и сейчас проводят испытания системы подводного хранения энергии. Этот проект называется StEnSea, то есть The Stored Energy at Sea (русский вариант, возможно выглядил бы как «ЭХМ» — Энергия, хранящаяся в море ) и он предполагает погружение 9метровых бетонных шаров на морское или океанское дно. Именно атлантическое побережье Калифорнии и было выбрано для эксперимента, там возле Лонг-Бич на глубине от 500 до 600 метров сейчас и проходят испытания необычных аккумуляторов.

Как работает подводный аккумулятор?

В каждый такой шар встроен сменный (для облегчения обслуживания) модуль с насосом и системой связи. При избытке энергии в системе выработки, этот насос начнёт выкачивать из шаров воду, создавая внутри вакуум. Запланированная разница в давлении должна составить 75 бар, то есть порядка 74 атмосфер. В сети нет информации о толщине стен шаров, но, очевидно что при таком давлении они должны быть на самом деле толстыми — что и объясняет вес шара, который составляет 400 тонн!

Когда же ситуация на берегу изменится и энергия потребуется, то океанская вода под большим (напомню — речь идёт о глубине в сотни метров) давлением начинает наполнять шары, по пути раскручивая классическую связку турбины и генератора. В настоящий момент ёмкость прототипа составляет 0.4 мегаВатт-часа, при мощности выработки энергии в 0,5 мегаВатт. И, очевидно, речь идёт лишь об одном шаре, а не всей тестируемой системе. При её масштабировании мощность и ёмкость будут пропорционально расти.

Это не первое испытания, до того в 2016 г оно успешно состоялось на меньших 100м глубинах Боденского озера с использованием шаров меньшего диаметра. Сейчас наступило время проверить как полноразмерные аккумуляторы покажут себя в условиях реального применения на большей глубине. Для помощи учёным к проекту присоединились занимающийся 3D-печатью бетона американский стартап Sperra и немецкий производитель насосов Pleuger Industries.

Автор: Hochtief Источник: www.iee.fraunhofer.de

В чем преимущества и недостатки?

Очевидным преимуществом таких подводных систем хранения энергии является изобилие места на морском дне. Также стоит отметить такие преимущества бетона в качестве материала для шаров как сравнительно небольшая цена, долговечность, простота изготовления и экологичность.

Что касается недостатков (реальных и потенциальных), то это вопрос того, во сколько обойдется эксплуатация системы насосов на большой глубине, равно как и цена возможного ремонта на всём протяжении работы хранилища. Также стоит отметить что классическая технология гидроаккумулирующих станций ГАЭС (т.е. закачка воды из нижнего в верхний бьеф при избытке энергии и слив закаченной воды через платину при недостатке) должна иметь большую энергоэффективность.

Но для ГАЭС нужен перепад высот, в идеале ещё и пара высоких берегов, чтобы запереть меж них воду — а значит и все упирается в подходящий рельеф. Да и климат тоже играет роль, в засушливой местности ГАЭС не построить. А система «бетонные шары на морском дне», в целом, требуют только наличия нескольких сотен метров глубины возле побережья — и таких участков множество вдоль побережья изрядного числа приморских стран.

Сколько стоит килоВатт-час?

А вот стоимость хранения энергии, по словам представителей института Фраунгофера, является весьма конкурентоспособной относительно других технологий и может составить порядка 4,6 цента за килоВатт-час. Глубина воды от 600 до 800 метров считается идеальной для оптимизации затрат и производительности.

Пока неизвестно получит ли развитие это технология, стоит ожидать результатов тестового запуска и необходимый объём данных будет получен лишь через два года, к концу 2026 г. Если всё пройдет хорошо, то в планах института Фраунхофера испытать еще более крупные сферы, нарастив их диаметр до изначально запланированных 30 метров.

Тут можно увидеть другие необычные решения по накоплению энергии: от механических типа башни с гигантскими грузами до химических.

Источник: Институт Фраунхофера

Изображение в превью:
Автор: Lumeniac
Источник: www.ixbt.com

27 комментариев

T
не бабахнет потом?
narmattaru
А что там может случится? В худшем случае из-за каких-то трещин бетона этот шар в себя сложится и под водой от этого никакой беды не будет.
T
да на вид как морские мины :)
808549936@vkontakte
Фауна оглушится взрывом. Вспомните про безопасность разбития старых кинескопов! Там ведь тоже, есть разрежение, но маленькое, и то, опасное, при разрушении
narmattaru
На такой глубине… Какая там фауна?
Tadoritz
> Боденского озера
Вакуумные шары на родине дирижаблестроения, это просто крупное и глубокое озеро знак свыше!
V
Писец экологии… вокруг пустыный пейзаж, все засосало во внутрь.
A
Тётенька с фото тоже из бетона? Занырнула на 500-600 метров. Подумаешь, 50-60 атмосфер…
103635237278133704480@google
С каких пор в Калифорнии атлантическое побережье?
narmattaru
И впрямь, спасибо. Тихоокеанское, разумеется.
С Флоридой постоянно в памяти путаются
9513242764112856892@mailru
Не пойму, в чем прикол? Не проще ли поставить на суше батарею газовых аккумуляторов из баллонов тип1 на стандартные 250 атм. Или использовать подземные полости…
Tadoritz
Свободное место на дне и КПД, заявляют то 75-85 %, то 73 %. В аккумуляторах на сжатом воздухе (CAES) придётся либо терять энергию в виде тепла при сжатии, либо отдельно заставлять это тепло работать.

Но солёная вода и 20 000+ тонн бетона на сферу…
h
Закрыть АЭС, чтобы заниматься вот такой вот фигнёй. Ок буду культурным
narmattaru
Вопрос не в выработке, а в хранении
C
Атланитичксое побережье Калифорнии???? WTF?
105489716655887162764@google
"… слив воды через платину" Через иридий или осьмий более эффективно было бы!
narmattaru
осьмий? -)
но так-то да, ошибка пролезла
3641719@vkontakte
Не сказать, что это умно.
Проще замещать воду воздухом, а потом воздух снова водой. А вакуум — слишком технологически сложно.
Разве что деньги инвесторов карман жгли.
narmattaru
Ну если избыток энергии есть, логично качать по-максимуму, тут все упирается только в нее. А дальше относительно уровня этого избытка, можно и степень глубины вакуума каждый раз менять
395996351575@odnoklassniki
Шо? Опять? © Жил-был пёс.
P.S. С 2016-го никак не наиграются? Или к третьей мировой готовятся? Заранее морскую свинью к берегам потенциального противника подкладывают? 😁
S
Не трогайте их, они со времён Алоизыча там лежат, никто не знает зачем они нужны, даже он сам не знал
445744414@vkontakte
Я многое пропустил. Оказывается в США была война между штатами. Победила Калифорния! Теперь у них есть атлантическое побережье!

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Что происходит с крокодилами в старости — и правда ли, что они живут 120 лет?

Если верить народным байкам, крокодил может прожить 120 лет, не постарев ни на чешуйку. Он будто бы до последнего дня охотится, не нуждается в очках и не жалуется на давление. Спокойно лежит у...

Чёрный живоглот: как эта рыба выживает, проглатывая добычу крупнее себя

Чёрный живоглот (Chiasmodon niger) — одна из самых удивительных глубоководных рыб. Её способность заглатывать добычу, превосходящую её собственные размеры в несколько раз, поражает...

Срок за гриб: какие «дары леса» могут довести до суда?

У нас принято думать, что поход за грибами — безобидное дело. Взял корзинку, пошёл в лес, набрал подосиновиков и белых. Но иногда в лукошке могут оказаться особенные «трофеи», за которые...

Что нам готовит апрельское небо? Ловим «звездный дождь», ищем «Глаз Крокодила» и «розовую» Луну. Как не пропустить?

Весна уверенно вступает в свои права в Северном полушарии, а это значит, что ночи становятся всё короче. Для тех, кто любит встречать рассвет, — отличные новости! А вот любителям...

Обзор портативной колонки Tronsmart MirTune S100: 50 Ватт, которых хватит всем!

Музыка сопровождает нас повсюду: дома, на природе, в путешествиях или на вечеринках. И если вы ищете устройство, которое сможет стать вашим надежным спутником в любой ситуации, то Tronsmart MirTune...

Сколько их на самом деле? Симуляция жизни на Земле раскрыла скрытое царство животных

Задумывались ли вы когда-нибудь, сколько на самом деле видов животных топчет нашу планету? Не тех, что мы видим в зоопарках или документалках — львов, слонов, птичек всяких. А...