Centrali elettriche subacquee sul fondo marino
Feldversuch mit einer Drei-Meter-Kugel im Bodensee.
Con il progetto StEnSea, l'Istituto Fraunhofer IEE ha sviluppato una tecnologia innovativa che trasferisce il principio delle centrali elettriche a pompaggio sul fondo marino. Dopo il successo dei test nel Lago di Costanza, seguirà un test al largo della costa californiana a una profondità di 500 metri. Una pietra miliare per l'accumulo di energia a basso costo.
Le centrali elettriche ad accumulo con pompaggio sono un metodo collaudato per immagazzinare energia, ma hanno i loro limiti sulla terraferma. Il progetto StEnSea trasferisce questo principio sul fondo marino, dove lo spazio e le condizioni sono ideali per questa tecnologia. Il prototipo consiste in una sfera di cemento cava che immagazzina o genera elettricità attraverso l’afflusso e il deflusso di acqua.
Test sul campo e modalità di funzionamentoUna sfera di tre metri è stata testata con successo nel Lago di Costanza. Ora una sfera di cemento da 400 tonnellate con un diametro di nove metri sarà ancorata al largo di Long Beach, in California. La sfera viene pompata a vuoto per immagazzinare energia e genera elettricità restituendo l’acqua per azionare una turbina.
Il prototipo ha una potenza di 0,5 MW e una capacità di 0,4 MWh. Il team del Fraunhofer prevede di scalare il sistema a sfere con un diametro di 30 metri, che possono raggiungere una potenza di 30 MW e una capacità di 120 MWh.
Vantaggi e possibili applicazioniProfondità dell’acqua da 600 a 800 metri sono ideali per questa tecnologia di stoccaggio. La pressione e lo spessore delle pareti consentono costruzioni efficienti dal punto di vista dei costi. Esistono luoghi possibili in tutto il mondo, ad esempio al largo della Norvegia, del Portogallo o della costa degli Stati Uniti. La tecnologia è adatta anche per laghi profondi o miniere a cielo aperto allagate.
Il potenziale di stoccaggio globale è stimato in 817.000 GWh, che è significativamente superiore alla capacità delle centrali elettriche di pompaggio convenzionali. Le applicazioni spaziano dalle transazioni di arbitraggio alla stabilizzazione delle reti elettriche attraverso la riserva di controllo.
Costo-efficacia e scalabilitàCon costi di stoccaggio di circa 4,6 centesimi per chilowattora e una durata di vita della sfera di cemento fino a 60 anni, la tecnologia è conveniente. L’efficienza per ciclo di stoccaggio è del 75-80%. Un parco pilota con sei sfere potrebbe raggiungere 520 cicli di accumulo all’anno.
Prospettive per la transizione energeticaBernhard Ernst, responsabile del progetto presso il Fraunhofer IEE, sottolinea l’importanza della tecnologia StEnSea: “La transizione energetica globale sta aumentando enormemente la necessità di stoccaggio. I nostri sistemi di accumulo sferici subacquei sono una soluzione economica per periodi di accumulo medio-brevi”
I serbatoi sferici StEnSea offrono una tecnologia pionieristica per l’accumulo di energia. Con il test eseguito al largo della costa californiana, il team Fraunhofer sta compiendo un passo importante verso la scalabilità e la commercializzazione. La tecnologia ha il potenziale per rivoluzionare l’accumulo di energia a livello mondiale nel lungo termine.