風力や太陽光による発電には欠点があります。エネルギー量は大きく変動し、余剰分を貯蔵したり緩衝したりすることがほとんどできません。これにより送電網に負担がかかり、給電がより困難になります。そのため、研究者たちは新しいストレージ技術の開発に取り組んでいます。特に洋上風力タービンにとって有望な解決策は、水中揚水発電です。
海底の中空球体
このような海洋揚水貯蔵施設では、直径 30 メートルの中空のコンクリート球が海底に横たわっています。余剰電力がある場合は、電動ポンプで中空球を空にするために使用されます。電気が必要な場合は、再び水が流入します。水深600～800メートルの高い水圧で水車を動かし、発電します。
揚水中に使用された風力発電は、基本的に遅れて回収されます。陸上の電力需要が増加するたびに、揚水発電システムが作動し、追加の風力発電を送電網に導入することができます。 「ノルウェー沖などの沿岸地域での海洋揚水発電システムの応用には大きな可能性があります」とフラウンホーファー風力エネルギー・エネルギーシステム技術研究所（IWES）のヨッヘン・バード氏は説明する。
ボーデン湖でのモデルテスト
この揚水システムの最初のテストがボーデン湖で開始され、1:10 スケールのモデルが使用されています。これを行うために、フラウンホーファー IWES の研究者らは、大きさ 3 メートルの中空のコンクリート球をユーバーリンゲンの岸辺から深さ 100 メートルまで降ろしました。水を汲み出して戻す原理は今後、そこで4週間テストされる予定だ。
「私たちはさまざまなテストを実施して、ドライブトレインと電気システムの構造、設置、設計、運用管理と制御、状態監視、システム全体の動的モデリングとシミュレーションに関する詳細な問題を調査します」と説明します。フラウンホーファー IWES。
球体あたり 20 メガワット時
モデルテストの結果は、とりわけ、パイロットプロジェクトが最適に機能するのはヨーロッパ沿岸のどの水深とどの場所であるかを示すことを目的としています。 「確かなことは、このコンセプトが経済的に適用できるのは、水深約 600 ～ 800 メートルの海でのみであるということです」とバード氏は言います。
研究者の推定によると、深さ 700 メートルの中空球には約 20 メガワット時の電気を蓄えることができます。 「今日の標準化された利用可能な技術を使用すると、球体あたり 20 MWh の蓄電容量があり、世界の総蓄電容量は 893,000 MWh になると考えられます。」とバード氏は言います。 「これにより、風力と太陽光による変動発電に対して、重要かつ費用対効果の高い補償貢献を行うことが可能になります。」
出典: フラウンホーファー風力エネルギー・エネルギーシステム技術研究所 IWES
