Zamiast poszukiwać wysokich gór i dużych różnic w ukształtowaniu terenu, można wykorzystać ciecz o znacznie więksjej gęstości. Nowatorska brytyjska technologia pozwala teoretycznie zmniejszyć wymagane przewyższenie dla elektrowni szczytowo-pompowej aż o 60%. Pierwsze testy demonstracyjne ujawniły jednak istotne wyzwania związane ze sprawnością oraz czasem pracy urządzenia. Czy takie rozwiązanie ma szansę znaleźć zastosowanie również w Polsce?
Klasyczna elektrownia szczytowo-pompowa magazynuje energię poprzez przepompowywanie wody do wyżej położonego zbiornika, skąd spuszczana jest w dół w celu napędzania turbin w momentach zwiększonego zapotrzebowania na prąd. Ilość zgromadzonej energii zależy bezpośrednio od masy cieczy oraz różnicy wysokości między zbiornikami. Brytyjska firma RheEnergise postanowiła zmodyfikować tę zasadę, zastępując standardową wodę specjalnym płynem o nazwie R-19, który jest 2,5 raza gęstszy od wody.
300 metrów przewyższenia zamienia się w 120 metrów
Dzięki zastosowaniu cieczy o 2,5 raza większej gęstości, przy zachowaniu tej samej objętości, masa medium roboczego drastycznie rośnie. W praktyce oznacza to, że teoretycznie wystarczy zaledwie 120 metrów różnicy wysokości, aby zgromadzić taką samą ilość energii potencjalnej, jaką tradycyjna woda potrzebuje na wysokości 300 metrów. Pozwala to na redukcję wymaganego przewyższenia terenu o 60%.
Mimo innowacyjnego medium układ wciąż wymaga tradycyjnych komponentów, takich jak pompy, turbiny i rurociągi. Ponadto podnoszenie cięższej cieczy w fazie ładowania wiąże się z większym zapotrzebowaniem na energię, co oznacza, że sama gęstość płynu nie podnosi automatycznie sprawności całego układu. Producent zapewnia, że płyn R-19 jest nietoksyczny, charakteryzuje się niską lepkością, a cała instalacja funkcjonuje w zamkniętym obiegu z podziemnymi zbiornikami.
Nowe lokalizacje dla magazynów: wzgórza i tereny pokopalniane
Mniejsze wymagania dotyczące wysokości otwierają drogę do budowy magazynów w miejscach, które do tej pory nie kwalifikowały się pod inwestycje hydroenergetyczne. Według analiz firmy RheEnergise komercyjne instalacje mogą efektywnie funkcjonować przy przewyższeniach rzędu 125 metrów.
Potencjalne lokalizacje obejmują:
- niższe wzgórza i pagórkowate tereny rolnicze,
- wyeksploatowane kopalnie,
- zdegradowane tereny poprzemysłowe o zróżnicowanym ukształtowaniu.
Realizacja takich projektów nadal wymaga odpowiedniej przestrzeni pod zbiorniki, korzystnych warunków geologicznych oraz możliwości technicznych przyłączenia do sieci elektroenergetycznej.
Wyniki testów demonstratora w Cornwood
Technologia została zweryfikowana w warunkach rzeczywistych na bazie demonstratora Cornwood w brytyjskim hrabstwie Devon. Instalacja ta osiągnęła pełną moc 500 kW w grudniu 2025 roku, realizując ponad 100 cykli roboczych z dokładnością pomiarową zgodną z modelem teoretycznym na poziomie 1%.
Niezależny raport z testów, finansowany ze środków brytyjskiego rządu, wykazał jednak konkretne ograniczenia techniczne:
- ze względu na trudności produkcyjne związane z uzyskaniem odpowiedniej ilości gęstej cieczy, w instalacji zastosowano mniejszą objętość płynu,
- ograniczona ilość medium skróciła maksymalny czas pracy przy pełnej mocy do około 15 minut,
- zmierzona sprawność całego cyklu wyniosła 59 procent, nie uwzględniając zapotrzebowania na energię ze strony urządzeń pomocniczych.
Wyniki te potwierdziły poprawność koncepcji fizycznej, lecz osiągnięcie wielogodzinnego magazynowania energii oraz pełnej sprawności komercyjnej wymaga dalszych prac rozwojowych.
Plany ekspansji międzynarodowej i polski akcent
Twórcy technologii przygotowują się do komercjalizacji projektów o mocy od 5 do 100 MW. W październiku RheEnergise podpisało memorandum o współpracy z firmą Ikigai Energy
Piotr Kęska
Specjalista do spraw szkoleń OSZ Omega
