Rijkert Knoppers
Half oktober plaatst het Duitse Fraunhofer Institute for Wind Energy and Energy System Technology (IWES) een betonnen bol van 3 m doorsnee op 100 m diepte op de bodem van de Bodensee.
Het gaat hierbij om een vergelijkbaar principe van de bekende pompaccumulatiecentrale (PAC), zoals die bij veel buitenlandse waterkrachtcentrales is te vinden. Bij een PAC vindt energieopslag plaats door water naar een hoger gelegen meer te pompen; het water kan later weer naar beneden stromen om turbines aan te drijven.
Bij dit nieuwe Stensea (storing energy at sea) project zorgt een pompturbine voor de opslag van water in betonnen bollen bij een druk van 1 MPa. Bij behoefte aan elektriciteit stroomt het water via de pompturbine weer weg, onder opwekking van elektriciteit. ‘We hebben voor deze aanpak gekozen omdat het ruwe materiaal voor de opslagtank en de meeste systeemcomponenten goedkoop is. Daarbij verwachten we ook dat de rendementen voor het systeem op ware grootte te vergelijken zullen zijn met die van conventionele pompaccumulatiecentrales’, vertelt ir. Matthias Puchta van IWES. ‘Omdat het drukverschil tussen de binnen- en buitenkant van de bol bijna constant blijft, zijn de wisselende belastingen op de bol klein. Dus kunnen we beton gebruiken als druktank. Door het gewicht van het zware beton is er ook geen verankering nodig.’
Als deze proef slaagt zal een schaalvergroting met een factor tien gebeuren, de uiteindelijke bollen hebben dan een doorsnee van 30 m, en komen op een diepte van ongeveer 700 m in zee te liggen. De wanddikte van de betonnen schil bedraagt 3 m, de gehanteerde druk is 6 tot 8 MPa, de pompturbine zal een vermogen krijgen van zo’n 5 à 6 MW en de opslagcapaciteit per bol ligt op 20 MWh.
‘We verwachten over 3 tot 5 jaar een project op ware grootte te kunnen bouwen,’ aldus Puchta. ‘Volgens een studie naar potentieel geschikte locaties zouden we met dit systeem wereldwijd een opslagcapaciteit kunnen realiseren van 817 TWh.’
