Odnawialne źródła energii mają liczne zalety, ale także jedną, zasadniczą wadę. Nie gwarantują bowiem stałego zaopatrzenia w prąd wtedy, kiedy jest on potrzebny odbiorcom. Aby uporać się z tym problemem, Ministerstwo Gospodarki zainicjowało serię projektów pilotowych w sześciu tzw. regionach modelowych.

W górach Harzu wieje wiatr

Góry Harzu wybrano jako region do badań energii odnawialnej, ze szczególnym uwzględnieniem energii wiatrowej. Na Targach w Hanowerze pokazano kilka przykładów rozwiązań gwarantowanego zaopatrzenia w energię elektryczną, opracowanych przez specjalistów z Instytutu Fraunhofera Energii Wiatrowej i Techniki Systemowej IWES.

Istota ich pomysłu sprowadza się do takiego połączenia ze sobą kilku różnych źródeł energii, żeby każde z nich mogło ją wytwarzać w optymalny dla siebie sposób. Tak oto powstał wirtualny model zbiorczej siłowni dla zaopatrzenia w prąd regionu Harzu, złożony z jednej farmy wiatraków, dwóch elektrociepłowni blokowych i dwóch siłowni na biogaz, które można podłączać do tego systemu w miarę potrzeby.

Cały system podłączony jest do ponadregionalnej sieci energetycznej, co umożliwia sprzedaż nadwyżek prądu lub jego import, kiedy własna produkcja okazuje się niewystarczająca. Projekt działa już od dwóch lat i dostarcza wielu cennych informacji, w oparciu o które jest na bieżąco udoskonalany.

Poza Instytutem Fraunhofera w projekcie realizowanym w górach Harzu uczestniczy szereg firm. Na przykład koncern Siemensa odpowiada w nim za komunikację pomiędzy różnymi producentami energii, którzy za pomocą tzw. Power Bridge oraz wspomnianego wcześniej wirtualnego modelu siłowni wymieniają między sobą ważne informacje.

Znany producent turbin wiatrowych, firma Enercon, zaopatrzyła w nie farmę wiatraków Dardesheim. Główną zaletą tych turbin jest to, że ich pracą można wyjątkowo precyzyjnie sterować. W Hanowerze Enercon wystawił prototypowy model turbiny, której łopaty mają imponującą długość 50 metrów.

Jak zmagazynować energię

Głównym problemem wszystkich siłowni wykorzystujących źródła energii odnawialnej pozostaje nadal magazynowanie jej nadwyżek. Baterie akumulatorów są na to za małe, a ich produkcja kosztuje sporo energii, co podważa sens ekonomiczny takiego rozwiązania.

Naukowcy z Instytytu Fraunhofera IWES, pracujący wspólnie ze specjalistami z firmy Solarfuel, wpadli na pomysł gromadzenia energii wiatrowej pod ziemią, co w praktyce wygląda następująco. Pobierany z opływającego wiatrak powietrza wodór kierowany jest do instalacji, w której podlega metanowaniu.

Wytworzony w niej tak zwany metan odnawialny kierowany jest do podziemnych magazynów w wyeksploatowanych złożach. Podczas ciszy, gaz ze zbiorników można wykorzystać albo do produkcji prądu jako paliwo w elektrowni albo - bezpośrednio - do napędu pojazdów.

Wadą tego rozwiązania, którego model także pokazano w Hanowerze, są duże straty energii, siegające 40% podczas zamiany powietrza w gaz. Jest to jednak dużo lepsze wyjście, niż zatrzymywanie turbin wiatrowych wtedy, kiedy wieje zbyt silny wiatr.

Wielki biznes

Omówione tu pomysły i rozwiązania mają charakter doświadczalny i trudno prorokować czy, kiedy i w jakiej formie wejdą do produkcji seryjnej. Nie należy jednak myśleć, że inwestowanie w nie jest stratą pieniędzy. Przeciwnie.

Z sondażu opracowanego na zlecenie Federalnego Związku ds. Energii Odnawialnej (BEE), jeszcze przed katastrofą atomową w elektrowni Fukushima 1 wynika, że w tym roku w nowe linie produkcyjne do wytwarzania urządzeń wykorzystujących energię odnawialną zainwestuje się 4,5 mld euro, a 1mld euro przeznaczy się dodatkowo na badania naukowe w tej dziedzinie.

Pieniądze te pochodzą ze wszystkich gałęzi gospodarki. Dodatkowych inwestycji można spodziewać się także jako reakcji na katastrofę w Japonii. Szybszy niż zakładano wcześniej koniec ery atomowej w Niemczech może oznaczać prawdziwy boom w energetyce solarnej i wiatrowej.

Insa Wrede / Andrzej Pawlak

Red. odp.. Iwona D. Metzner