Kad su u pitanju vjetroelektrane, najveći problem jest da je njihova proizvodnja električne energije vezana uz to koliko ima vjetra na toj određenoj lokaciji u kojem trenutku, a vjetar je u načelu prilično nepredvidljiva pojava. Kad nema vjetra, nema niti proizvodnje, ali što kad puše dovoljno jak vjetar, a u energetskom sustavu nema potrebe za tolikom količinom električne energije? Već sam pisao o ideji da se za pohranu dijela proizvedene energije iskoriste hladnjače za voće i povrće koja nije još bila ispitana u trenutku pisanja. Ideja o pohrani energije pomoću komprimiranog zraka nije nova, dapače, u svijetu postoje čak dva postrojenja: jedno u Njemačkoj izgrađeno u osamdesetima i jedno, izgrađeno pred malo više od deset godina u Alabami, SAD.

Kako pohraniti energiju pomoću komprimiranog zraka?

Kada bi se riješio problem pohrane energije vjetra opća učinkovitost vjetroelektrana umjetno bi se povećala, budući da bismo, uz određene gubitke naravno, energiju vjetroelektrana mogli koristiti kad nam je potrebna, kao što to možemo raditi s konvencionalnim izvorima energije kao što su termoelektrane, hidroelektrane ili nuklearne elektrane. Ideja je da se proizvedena električna ili mehanička energija pohrani u nekom obliku. Dijelovi postrojenja za pohranu pomoću komprimiranog zraka skicirani su na sličici desno, a princip pohrane opisan je u nekoliko jednostavnih koraka:

• Vjetroelektrane proizvode električnu energiju s direktnim spojem na elektroenergetsku mrežu na koju je posredno spojen i kompresor ili direktno pokreću kompresor, ako se postrojenje nalazi na samoj lokaciji ili u blizini vjetroelektrane te je na nju direktno spojeno.

• U vremenu kada električne energije ima dovoljno, a nema potrebe za njom, kompresor se pokreće i potiskuje zrak pod zemlju. Ispod zemlje komprimirani zrak potiskuje vodu koja se inače ondje nalazi. Potisnuta voda odlazi u okolne vodonepropusne geološke strukture koje spriječavaju njeno izbijanje na površinu ili otjecanje.

• Stlačeni zrak ostaje pod zemljom do trenutka kad ga zatrebamo te se potom cijevima izdiže na površinu, ulazi u rekuperator, pokreće turbinu koja pokreće generator koji proizvodi električnu energiju. S padom tlaka zraka voda dotječe na mjesto koje je prethodno zauzimao zrak. Sistem funkcionira poput baterije i postrojenje proizvodi električnu energiju do trenutka dok je tlak zraka u spremištu dovoljno visok.

Promjene sastava podzemnih voda i nepogodna mjesta za gradnju

Sa ekološkog gledišta, ovakvo postrojenje nije pogodno za sve vrste vjetroelektrana iz više razloga. Jedan od njih je problem sa zasićenjem podzemnih voda zrakom što može dovesti do promjene sastava podzemne vode, dok ugljični dioksid kemijski reagira s vapnencem i pomaže vezivanju metala u vodi. Iz tog razloga ovakva postrojenja nisu pogodna za gradnju u blizini kućanstava koja se opskrbljuju ili koriste vodu iz bunara, a još manje gdje se pod zemlju pohranjuju kemijske ili druge opasne tvari. Drugim riječima, postrojenja su pogodna za mjesta gdje nema načina da podzemne vode dopru do površine zemlje i koja nisu prethodno kemijski ili radioaktivno zatrovana.

Gradnja takvog postrojenja trenutno je aktualna u Iowi, a najavanljena je i gradnja 3000 MW vjetroelektrana u Teksasu uz takva postrojenja koja bi pohranjivala komprimirani zrak pod zemlju. Potreba za takvim postrojenjima u Teksasu je očita, budući da vjetar ondje većinom puše noću, a masovna upotreba klima-uređaji pri visokim temperaturama se uglavnom događa danju.

Resursi

• Treehugger - Compressed Air Underground Battery for Wind Farms
• Treehugger - TXU to Add 3000 MW of Wind Energy with Compressed Air Storage
• Wikipedia - Calcite

Povezani članci

• Kako višak energije vjetra strpati u frižider?
• Vjetroelektrane i u kontinentalnoj Hrvatskoj?
• Mala ARTAS-ova vjetrenjača u srcu zagrebačke Dubrave
• Od prvog jedra do prve vjetroelektrane
• Kad Meksiko strpa velike hidroelektrane pod obnovljive izvore energije (a Hrvatska ne…)
• Pet najčešćih nepoznanica i zabluda o vjetroelektranama