Ученые Института экономики энергетики и технологий энергетических систем Общества Фраунгофера (Fraunhofer IEE) проводят испытания необычных подводных электростанций — полых 3D-печатных бетонных сфер. По сути, это вариант гидроаккумулирующих электростанций, но накопителем энергии здесь служит не выделенный резервуар, а сам океан: вода поступает под давлением в шарообразные бетонные емкости, попутно приводя в движение электрогенераторы.

Работы над проектом StEnSea (Stored Energy in the Sea) начались еще в 2011 году. Идея заключается в выравнивании темпов электрогенерации: если ветрогенераторы или солнечные батареи вырабатывают слишком много энергии, ее можно использовать для откачки воды из резервуаров, чтобы позже компенсировать недостаток выработки в безветренную погоду или в темное время суток с помощью таких подводных станций.

Разработчики ожидают, что срок эксплуатации станций составит порядка пятидесяти-шестидесяти лет, хотя замена турбин и генераторов потребуется каждые двадцать лет. Главный вопрос — долговечность бетонных конструкций. Так как в пустом состоянии они должны выдерживать значительное давление забортной воды, конструкторы выбрали шарообразную форму и прибегли к аддитивному производству.

Команда уже провела испытания уменьшенного, трехметрового прототипа на Боденском озере. Более крупный девятиметровый прототип массой четыреста тонн, способный вырабатывать 0,4 МВт·ч, планируется ввести в опытную эксплуатацию на морском шельфе вблизи Лос-Анджелеса в следующем году. Этого должно быть достаточно для снабжения одного частного дома в течение двух недель. Ради оптимальных показателей выработки донную станцию планируется разместить на глубине порядка шестисот-восьмисот метров.

В перспективе команда рассчитывает нарастить диаметр станций до тридцати метров и даже утверждает, что при реализации в глобальных масштабах возможна выработка 817 ТВт·ч. На десяти наиболее подходящих площадках в европейских водах можно получать до 166 ТВт·ч. Стоимость одного киловатт-часа оценивается в $0,051, то есть в четыре рубля по текущему курсу. Инвестиции, требуемые на массив из шести станций общей мощностью в тридцать мегаватт, составят $1592 в пересчете на киловатт.

Преимуществом проекта над обычными гидроаккумулирующими станциями разработчики называют отсутствие в необходимости занимать место на суше, тем более что для эффективной работы требуется достаточно специфичный, не всегда доступный возвышенный ландшафт.

Исследовательский проект получил финансовую поддержку Федерального министерства экономики и энергетики Германии и Министерства энергетики США в размере 3,4 миллионов евро и четырех миллионов долларов соответственно. 

Источник