4 Minuty
Nowa generacja magazynów energii powstaje w Polsce
Czy można wykorzystać najprostsze prawo fizyki — grawitację — do przechowywania energii z farm wiatrowych i instalacji fotowoltaicznych? Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej mówią: tak. Projekt GrEnMine (Gravitational Energy storage in the post-Mine areas) zakłada budowę demonstratora technologii grawitacyjnego magazynowania energii na terenie Kopalni Węgla Brunatnego Turów.
Jak działa koncepcja RM-GES?
W praktyce RM-GES (Rail-Mounted Gravitational Energy Storage) przypomina system dźwigów lub wagonów towarowych. Przy nadmiarze taniej energii — np. w słoneczne południe lub wietrzną noc — system „ładuje się” poprzez unoszenie dużych mas: podciąganie obciążonych bloków linami lub wtaczanie wagonów po torach pod górkę. Gdy zapotrzebowanie na energię rośnie, ciężar opuszcza się, a układ generatorów odzyskuje energię potencjalną i przekształca ją w prąd.
Najważniejsze cechy systemu
- Mechanika oparta na sile grawitacji — brak chemicznych ogniw.
- System szynowy (rail-mounted) umożliwiający wyskalowanie rozwiązania na terenach pogórniczych.
- Brak konieczności stosowania rzadkich metali i toksycznych procesów produkcji.
- Prosta regeneracja energii przy dużej trwałości i niskich kosztach operacyjnych.
Porównanie: grawitacja vs baterie i elektrownie pompowe
Tradycyjne magazyny energii to głównie baterie litowo-jonowe i elektrownie szczytowo-pompowe. Baterie oferują szybkie odpowiedzi i skalowalność, ale wiążą się z kosztami materiałowymi, ograniczoną żywotnością i wyzwaniami recyklingu. Elektrownie pompowe są wydajne, lecz wymagają ukształtowania terenu i dużych inwestycji infrastrukturalnych. Grawitacyjne magazyny energii łączą zalety obu podejść: prostą mechanikę, długą żywotność i potencjał do adaptacji na terenach pogórniczych, bez konieczności użycia materiałów krytycznych.
Zalety technologii RM-GES
- Niższe koszty eksploatacji i mniejsze ryzyko degradacji w porównaniu do baterii.
- Możliwość wykorzystania istniejącej infrastruktury poprzemysłowej (wyrobisk, nasypów, torów).
- Skalowalność od instalacji pilotażowych po systemy przemysłowe.
- Redukcja śladu węglowego przez lepsze wykorzystanie energetyki odnawialnej.
Praktyczne zastosowania i przypadki użycia
RM-GES może stabilizować lokalne sieci energetyczne, wyrównywać krótkoterminowe wahania produkcji z OZE, dostarczać energię w godzinach szczytu oraz pełnić funkcję bufora dla farm fotowoltaicznych i wiatrowych. Najbardziej naturalne zastosowania to regiony poprzemysłowe, gdzie tereny po kopalniach wymagają rekultywacji i nowego przeznaczenia — na przykład Turowo i okolice.
Skala projektu, budżet i termin realizacji
Całkowity budżet projektu GrEnMine przekracza 3,5 mln euro, z czego około 1 mln euro został przyznany zespołowi z Politechniki Wrocławskiej. Kierownikiem badań jest prof. Przemysław Moczko z Wydziału Mechanicznego. W pierwszym etapie powstanie demonstrator w skali pilotażowej, w którym przetestowane zostaną tory, systemy obciążenia oraz generatory — planowany termin zakończenia prac to czerwiec 2027 r.
Znaczenie rynkowe i wpływ na transformację energetyczną
Rosnący udział odnawialnych źródeł energii zwiększa zapotrzebowanie na elastyczne magazyny. GrEnMine oferuje model wdrożeniowy, który może być powielany w innych regionach Europy, szczególnie tam, gdzie są tereny pogórnicze. Dzięki współfinansowaniu z programu RFCS (Research Fund for Coal and Steel) projekt ma wymiar europejski i potencjał do wejścia na rynek jako konkurencyjna alternatywa dla klasycznych magazynów energii.
Wpływ społeczno-ekonomiczny
Adaptacja terenów poprzemysłowych może tworzyć miejsca pracy, odnowić infrastrukturę lokalną i zmniejszyć zależność od paliw kopalnych. RM-GES to też przykład technologii, która zwiększa odporność sieci i poprawia bezpieczeństwo energetyczne — kluczowe elementy w erze niestabilnej produkcji OZE.
Podsumowanie: prostota, która może zdefiniować przyszłość
Grawitacyjne magazyny energii to rozwiązanie proste w założeniu, ale z dużym potencjałem rynkowym. Wykorzystanie siły grawitacji zamiast rzadkich surowców, możność implementacji na terenach pogórniczych oraz wsparcie europejskie stawiają RM-GES w roli obiecującego uzupełnienia miksu magazynów energii. Jeśli demonstrator w Turowie potwierdzi założenia, polska technologia może stać się jednym z filarów przyszłej, stabilnej energetyki w Europie.
Źródło: spidersweb
Komentarze