Spremanje "zelene" struje u vidu plina

Njemačko-austrijski tim naučnika radi na tehnologiji kojom bi se višak električne energije dobivene od vjetra ili sunca skladištio kao ekološki neutralni plin metan i to u postojećim skladištima plina i plinskoj mreži.

Do sada se struja proizvodila iz plina, ali sada naučnici rade na tome da struju skladište kao plin. Kako piše portal znanost.com, u svijetu se sve više struje proizvodi iz energije vjetra i sunca. Dosad je nemogućnost skladištenja viška struje onemogućavala punu integraciju obnovljivih izvora energije u sistem opskrbe električnom energijom. Kada vjetar puše jače, turbine proizvode više struje nego što mreža može prihvatiti te je ona predstavljala gubitak.

A sada su njemački istraživači uspjeli struju uskladištiti u obliku plina. To je rezultat pretvaranja elektriciteta u sintetski prirodni plin pomoću novog procesa. On je razvijen u Centru za solarnu energiju i istraživanje vodika u Baden Württembergu (ZSW) u saradnji s Institutom Fraunhofer za energiju vjetra i tehnologiju energetskih sustava IWES. Trenutno austrijska partnerska firma Solar Fuel Technology radi na industrijskoj primjeni tog procesa. Prednost ove tehnologije jeste ta da može koristiti postojeću plinsku infrastrukturu. Pokazno postrojenje izgrađeno u Stuttgartu već uspješno radi, a planira se da u 2012. godini bude otvoreno i veće postrojenje koje bi imalo kapacitet 10 MW.

Prvi put proces proizvodnje prirodnog plina kombinira tehnologiju elektrolize vodika s metanizacijom. "Naš pokazni pogon u Stuttgartu rastavlja vodu pomoću elektrolize koristeći višak struje iz obnovljivih izvora. Rezultat je dobivanje vodika i kisika", objašnjava dr. Michael Specht sa ZSW. "Hemijska reakcija vodika s ugljičnim dioksidom proizvodi metan – a to nije ništa drugo nego prirodni plin, proizveden sintetski."

Brzim širenjem obnovljivih izvora energije uveliko je porasla potreba za novim tehnologijama skladištenja. To je posebno važno energetskim firmama. "Do sada smo plin pretvarali u struju. Sada razmišljamo u obrnutom smjeru i pretvaramo struju u 'stvarni prirodni' plin", kaže dr. Michael Sterner sa Fraunhofer IWES-a, koji istražuje inženjerske aspekte i analizira energetski sistem procesa.

"Višak energije vjetra i sunca može biti uskladišten na taj način. Za vrijeme većih brzina vjetra, turbine vjetrenjača proizvode više elektriciteta nego što je potrebno.Taj višak energije se najčešće odražava na energetskom tržištu putem negativne cijene struje", kaže on. U takvim slučajevima, nova bi tehnologija mogla uskoro uskladištiti zelenu energiju kao prirodni plin, tj. obnovljivi metan.

"U okviru razvoja ove tehnologije, ZSW je razmišljao o dva osnovna pitanja", objašnjava dr. Michael Specht: "Koji sistemi skladištenja nude dovoljne kapacitete za kompenzaciju oscilacija u proizvodnji struje iz obnovljivih izvora energije koja ovisi o vjetru i vremenu? I koji se skladišni sistem može najlakše integrirati u postojeću infrastrukturu?"

Mogućnosti za skladištenje prirodnog plina u plinovodnoj mreži u Njemačkoj su ogromne. One iznose više od 200 TWh – dovoljno da zadovolje višemjesečnu potrošnju energije. Sama elektro-distributivna mreža ima kapacitet 0,04 TWh. Integracija ove tehnologije u postojeću infrastrukturu je jednostavna. Sintetski metan kao zamjena za prirodni plin može se, kao i konvencionalni prirodni plin, skladištiti u opskrbnoj mreži, plinovodima i skladištima.

Cilj nove tehnologije integracija je visokog udjela oscilirajuće proizvodnje struje iz obnovljivih izvora energije u redovni energetski sistem. Jedan je od ciljeva strukturiranje redovne isporuke struje od vjetroelektrana. Učinkovitost pretvaranja struje u plin iznosi više od 60%. "Po nama, to je definitivno bolje od potpunog gubitka", kaže dr. Michael Specht.