Η αντλιοστάσια υδροηλεκτρικής ενέργειας αποτελεί εδώ και καιρό ένα βασικό εργαλείο αποθήκευσης ενέργειας, είναι αξιόπιστη, αποδεδειγμένα αποτελεσματική και ικανή να παρέχει χωρητικότητα σε κλίμακα δικτύου. Αλλά η παραδοσιακή αντλιοστάσια υδροηλεκτρικής ενέργειας έχει ένα πρόβλημα: χρειάζεται βουνά και πολύ νερό.
Αυτός είναι ο περιορισμός που θέλει να καταργήσει η RheEnergise.
Η εταιρεία με έδρα το Ηνωμένο Βασίλειο έχει αναπτύξει αυτό που αποκαλεί High-Density Hydro, ένα σύστημα αντλιοστάσιας αποθήκευσης που δεν λειτουργεί με νερό, αλλά με ένα ιδιόκτητο ρευστό που είναι 2.5 φορές πυκνότερο. Αυτή η αλλαγή, λέει ο Διευθύνων Σύμβουλος Stephen Crosher, «μετατρέπει το πρόβλημα της διαλείπουσας παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές σε μια τεράστια ευκαιρία».
Η RheEnergise κατασκευάζει το πρώτο της πλήρους κλίμακας έργο επίδειξης σε μια πλαγιά κοντά στο Πλύμουθ, στα νοτιοδυτικά της Αγγλίας. Η κατασκευή ξεκίνησε τον Ιούνιο του περασμένου έτους και η εταιρεία αναμένει τα αποτελέσματα των δοκιμών αυτό το καλοκαίρι.
Πυκνότερο από το νερό, ελαφρύτερο στο τοπίο
Η βασική ιδέα πίσω από την τεχνολογία της RheEnergise είναι απλή αλλά ισχυρή: αντικατάσταση του νερού με ένα πολύ πυκνότερο υγρό για αποθήκευση περισσότερης ενέργειας σε λιγότερο χώρο.
«Το υγρό μας είναι ένα ορυκτό εναιώρημα σε νερό. Είναι περιβαλλοντικά φιλικό, μη τοξικό, πολύ πυκνό, αλλά είναι ένα πλήρως ρέον υγρό», εξήγησε ο Crosher. «Η πυκνότητα είναι 2.5 φορές μεγαλύτερη από αυτή του νερού, επομένως είναι απλώς μεγαλύτερη από την πυκνότητα του σκυροδέματος. Το σκυρόδεμα θα επέπλεε στο υγρό μας».
Αυτή η υψηλότερη πυκνότητα ξεκλειδώνει ένα βασικό πλεονέκτημα: απόδοση ισοδύναμη με την παραδοσιακή υδροηλεκτρική ενέργεια με άντληση, αλλά σε πολύ χαμηλότερα υψόμετρα. «Η απόδοσή μας είναι η ίδια στα 200 μέτρα με αυτήν που θα επιτυγχάνατε με νερό στα 500 μέτρα», δήλωσε ο Crosher. «Υπάρχουν πολλοί, πολλοί περισσότεροι λόφοι στον κόσμο από ό,τι βουνά».
Η εταιρεία εκτιμά ότι με το ρευστό της, τα έργα μπορούν να μειώσουν το υψόμετρο κατά 60% ή το φυσικό αποτύπωμα του συστήματος κατά 60% ή να βρουν μια ισορροπία μεταξύ των δύο. Σε κάθε περίπτωση, αυτό σημαίνει μικρότερα, πιο ευέλικτα έργα που μπορούν να τοποθετηθούν πιο κοντά στη ζήτηση ενέργειας.
«Μπορείτε να κρύψετε και να καμουφλάρετε εντελώς ένα έργο αν βρίσκεστε σε ένα ευαίσθητο τοπίο», πρόσθεσε, δείχνοντας μια εικόνα-πρότυπο του διαμορφωμένου χώρου κοντά στο Πλύμουθ. «Τα έργα μπορούν σχεδόν εντελώς να θαφτούν και να κρυφτούν από την κοινή θέα μετά την ολοκλήρωσή τους».
Η Μηχανική Αιχμή
Ενώ η αρχή της λειτουργίας βασίζεται σε συμβατική υδροηλεκτρική ενέργεια, οι λεπτομέρειες είναι κάθε άλλο παρά ίδιες. Το υγρό της RheEnergise απαιτεί ειδικά κατασκευασμένες αντλίες και στροβίλους προσαρμοσμένους για υψηλότερη πυκνότητα και διαφορετικά χαρακτηριστικά ροής.
«Η αρχιτεκτονική της τουρμπίνας είναι η ίδια, είναι μια αρχιτεκτονική τουρμπίνας Francis, αλλά πρέπει να επανασχεδιαστεί για το ρευστό ειδικότερα», δήλωσε ο Crosher. «Υπάρχουν στοιχεία του σχεδιασμού της τουρμπίνας Francis που δεν λειτουργούν ιδιαίτερα καλά με το ορυκτό αιώρημα».
Αυτή η διαδικασία, η οποία βασίζεται στην αξιοποίηση ώριμων τεχνολογιών και στην προσαρμογή τους, βοήθησε την εταιρεία να κινηθεί γρήγορα. «Είναι μια μηχανική δραστηριότητα, άρα όχι θεμελιώδης επιστήμη», σημείωσε.
Το κέντρο Έρευνας και Ανάπτυξης τους στο Μόντρεαλ παίζει βασικό ρόλο στη βελτίωση και την επικύρωση των σχεδίων. «Κατασκευάζουμε, δοκιμάζουμε, αναλύουμε. Πρώτα απ 'όλα, θα αναλάβουμε κάποια θεωρητική εργασία... και στη συνέχεια θα κατασκευάσουμε μια πλατφόρμα δοκιμών και θα επικυρώσουμε φυσικά αυτή τη θεωρητική εργασία».
Μία από τις ειδικά κατασκευασμένες τουρμπίνες που χρησιμοποιεί η RheEnergise.
Μια αγορά που αναζητά αποθηκευτικό χώρο
Η παγκόσμια ώθηση προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας έχει αποκαλύψει μία από τις κεντρικές προκλήσεις του δικτύου: πώς να αποθηκεύεται ενέργεια από διαλείπουσες πηγές όπως η αιολική και η ηλιακή ενέργεια και να παρέχεται όταν η ζήτηση κορυφώνεται. Εδώ είναι που η μακροχρόνια αποθήκευση καθίσταται απαραίτητη.
Η RheEnergise τοποθετεί τη λύση της στην ιδανική θέση μεταξύ των βραχυπρόθεσμων μπαταριών και της εξαιρετικά μεγάλης εποχιακής αποθήκευσης. «Με διάρκεια περίπου οκτώ ωρών, κοστίζουμε περίπου το μισό κόστος των μπαταριών ιόντων λιθίου», δήλωσε ο Crosher.
Επισήμανε έρευνα στο Ηνωμένο Βασίλειο που υποδηλώνει ότι η μεγαλύτερη μετατόπιση ενέργειας θα συμβεί στο χρονικό διάστημα 4-20 ωρών, ένα τμήμα όπου η RheEnergise πιστεύει ότι μπορεί να κυριαρχήσει. «Ίσως το 60% της συνολικής ενέργειας που μετατοπίζεται μέσω αποθήκευσης βρίσκεται στο τμήμα της αγοράς όπου έχουμε τη μεγαλύτερη ισχύ».
Πέρα από αυτό, η δυνητική αγορά είναι τεράστια. «Μέχρι το 2040, η συνολική παγκόσμια αγορά από άποψη CapEx θα ανέλθει σε 4 τρισεκατομμύρια δολάρια», δήλωσε ο Crosher, επικαλούμενος έρευνα της McKinsey για το Συμβούλιο Αποθήκευσης Ενέργειας Μακράς Διάρκειας.
Ορυχεία, Modular Buildings και Momentum της Αγοράς
Ένας από τους αρχικούς τομείς εστίασης της εταιρείας είναι οι χώροι εξόρυξης, τόσο ενεργοί όσο και μη χρησιμοποιούμενοι, οι οποίοι προσφέρουν έτοιμη ανύψωση, υψηλή ενεργειακή ζήτηση και, σε ορισμένες περιπτώσεις, τις πρώτες ύλες για τη δημιουργία του ιδιόκτητου υγρού της RheEnergise.
«Τα ορυχεία αποτελούν σε μεγάλο βαθμό μια αγορά-προγεφύρωμα για εμάς», δήλωσε ο Crosher. «Έχουν υψηλή ενεργειακή ζήτηση που λειτουργεί 24 ώρες το 24ωρο, αλλά κατανοούν πλήρως τι κάνουμε... και έχουμε επίσης τη δυνατότητα να δημιουργήσουμε το υγρό υψηλής πυκνότητας από ορισμένα από τα απόβλητα».
Ενδιαφέρον προέρχεται από όλο τον κόσμο. Η εταιρεία έχει ηγετικά στελέχη από περισσότερες από 25 χώρες και έχει υπογράψει μνημόνια συμφωνίας με συνεργάτες στον Καναδά, το Ηνωμένο Βασίλειο, τη Χιλή και την Αυστραλία.
Μια ξεχωριστή περίπτωση είναι η βόρεια Χιλή, όπου η ηλιακή παραγωγή έχει ξεπεράσει την ικανότητα του δικτύου να την απορροφήσει. «Για περίπου 1,600 ώρες ετησίως, οι τιμές είτε μηδενίζονται είτε είναι αρνητικές στην αγορά ενέργειας της Χιλής», δήλωσε ο Crosher. «Αυτό συμβαίνει απλώς λόγω της τεράστιας ποσότητας ηλιακής ενέργειας στο δίκτυο. Αυτό είναι καλό για εμάς, αλλά δεν είναι καλό για τους ιδιοκτήτες αυτών των ενεργειακών περιουσιακών στοιχείων».
Η διαδικασία RheEnergise μπορεί να χρησιμοποιήσει μικρότερους λόφους από την παραδοσιακή υδροηλεκτρική ενέργεια.
Τελικές Δοκιμές και Μελλοντική Χρηματοδότηση
Το έργο στο Πλύμουθ εισέρχεται τώρα στη φάση έναρξης λειτουργίας του. «Αυτή τη στιγμή ενεργοποιούμε το χώρο. Θέτουμε σε λειτουργία τις ηλεκτρικές πλευρές των γεννητριών, των κινητήρων και των συστημάτων κίνησης την επόμενη εβδομάδα», δήλωσε ο Κρόσερ. «Τα αποτελέσματα είναι μια διαδικασία που αναμένουμε να ολοκληρωθεί κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού».
Μέχρι στιγμής, η εταιρεία έχει συγκεντρώσει πάνω από 15 εκατομμύρια λίρες, εκ των οποίων τα δύο τρίτα είναι σε μη επιδοτούμενες επιχορηγήσεις, ενώ 2 εκατομμύρια λίρες είναι ακόμη διαθέσιμες στον τελικό γύρο seed. «Η τιμή της μετοχής είναι 15.76 λίρες... θέλουμε πραγματικά να αλλάξει αυτό, ελπίζουμε τρεις, τέσσερις φορές όταν πάμε στον θεσμικό γύρο στο τέλος του έτους».
Στη συνέχεια, ο οδικός χάρτης περιλαμβάνει πρωτοποριακά και επόμενα έργα στο Ηνωμένο Βασίλειο, την Ιρλανδία, την Πολωνία και τη Βόρεια Αμερική.
Το όραμα παραμένει απλό: «Υδροηλεκτρική ενέργεια υψηλής πυκνότητας. Να εντοπίζουμε έργα σε μικρούς λόφους αντί για βουνά. Και για να το πετύχουμε αυτό, χρησιμοποιούμε ένα ορυκτό αιώρημα υψηλής πυκνότητας».
