Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej koordynują badania nad innowacyjnym systemem magazynowania energii opartym na sile grawitacji. Ma wspierać system elektroenergetyczny wykorzystujący OZE. Demonstrator technologii powstanie w Kopalni Węgla Brunatnego Turów.
Projekt „GrEnMine – Gravitational Energy storage in the post-Mine areas” jest współfinansowany z europejskiego programu RFCS – Research Fund for Coal and Steel. Konsorcjum instytucji naukowych i firm z czterech krajów zamierza opracować i przetestować systemy magazynowania energii oparte na sile grawitacji. To pierwsza tego typu inicjatywa w Polsce i jedna z nielicznych w Europie, która łączy innowacyjną technologię z zagospodarowaniem terenów pogórniczych. Całkowity budżet przedsięwzięcia wynosi ponad 3,5 mln euro.
Grawitacyjne magazyny energii to urządzenia wykorzystujące energię potencjalną dużych mas, zmieniających swoje położenie w pionie. W jednym z istniejących już pomysłów taki mechanizm przypomina dźwig podnoszący specjalne bloki na wysokość nawet 100 metrów. Zasada działania, w dużym skrócie, polega na tym, że gdy do sieci elektrycznej wpływa nadmiar energii, masa jest unoszona, czyli magazynuje energię, a gdy energia ma zostać oddana do sieci, to ta masa jest opuszczana. Elementem przetwarzającym zmagazynowaną energię potencjalną na prąd elektryczny może być zespół generatora z przemiennikiem częstotliwości.
Odnawialne źródła energii mają kluczowe znaczenie dla transformacji energetycznej. Ich rozwój i wykorzystanie wpisują się w nową strategię rozwoju Unii Europejskiej oraz w założenia Europejskiego Zielonego Ładu. Wraz z rosnącym znaczeniem tych źródeł w produkcji energii elektrycznej (w szczególności energii wiatrowej i słonecznej) coraz bardziej odczuwalny staje się jednak problem niestabilności energetycznej. Odpowiedzią na to wyzwanie może być właśnie technologia RM-GES (Rail-Mounted Gravitational Energy Storage). Wykorzystuje ona przemieszczanie mas pomiędzy różnymi poziomami – w górę i w dół – do magazynowania i uwalniania energii elektrycznej.
Magazynowanie energii jest bardzo ważnym wyzwaniem w dobie zwiększającego się wykorzystania odnawialnych, mniej stabilnych źródeł energii. Zadanie, którego się podjęliśmy, jest złożone i wymaga precyzyjnych obliczeń, symulacji, konstrukcji odpornych na ekstremalne obciążenia – mówi prof. Przemysław Moczko z Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej. – Cały projekt to także sposób na nadanie nowej funkcji terenom, które przez dekady służyły wydobyciu. Teraz mogą znów służyć gospodarce, chociaż już w inny sposób – dodaje.
W ramach projektu trwają już prace koncepcyjne, projektowe oraz terenowe. Ich efektem będzie zaprojektowanie technologii grawitacyjnego magazynowania energii wraz ze zbudowaniem demonstratora, a także ocena potencjału tej technologii, która ma wspierać system elektroenergetyczny.
Politechnika Wrocławska pełni w projekcie podwójną rolę – jest zarówno koordynatorem międzynarodowego konsorcjum, jak i głównym ośrodkiem odpowiedzialnym za zaprojektowanie i rozwój kluczowej technologii RM-GES. Zespół badawczy z Wydziału Mechanicznego prowadzi zaawansowane prace inżynierskie – opracowuje koncepcję systemu, wykonuje obliczenia mechaniczne, przeprowadza symulacje, a także planuje testy technologii w środowisku rzeczywistym przy wykorzystaniu demonstratora. Powstanie on w Kopalni Węgla Brunatnego Turów.
GrEnMine to nie tylko projekt badawczy, ale też potencjalny model wdrożenia nowej klasy magazynów energii w regionach, które najbardziej potrzebują technologicznego impulsu do transformacji – podkreśla prof. Moczko. – Inicjatywa ma również znaczenie środowiskowe i infrastrukturalne, ponieważ może pomóc w zagospodarowaniu terenów poprzemysłowych, tworzeniu miejsc pracy i redukcji śladu węglowego energetyki.
Projekt zaplanowano do czerwca 2027 roku. Jego efektem będzie nie tylko działający demonstrator technologii, ale też gotowy model wdrożeniowy możliwy do skalowania w innych regionach Europy.
Oprócz Politechniki Wrocławskiej w skład konsorcjum naukowo-przemysłowego wchodzi Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, a także firmy i instytucje naukowe z Grecji, Rumunii i Czech.
MK, źródło: PWr