Portugalski raziskovalci so proučili možnosti shranjevanja presežne električne energije v obliki stisnjenega zraka v globokih poroznih kamninah. V najugodnejšem teoretičnem scenariju bi lahko posamezno podzemno skladišče doseglo zmogljivost do 1 TWh, kar je primerljivo z letno porabo električne energije manjšega oziroma srednje velikega mesta.
Sistem, imenovan shranjevanje energije s stisnjenim zrakom oziroma CAES, bi presežno električno energijo iz sončnih in vetrnih elektrarn uporabil za delovanje kompresorjev. Ti bi zrak po vrtini potisnili v porozne kamnine, kot sta peščenjak ali apnenec, na globini od nekaj sto do 3.000 metrov. Zrak bi zapolnil prostore med zrni kamnine in izpodrinil slano podzemno vodo, ki ni namenjena oskrbi s pitno vodo.
Ko bi električno energijo potrebovali, bi se stisnjeni zrak po vrtini vrnil na površje, se razširil in poganjal turbine za proizvodnjo elektrike – brez zgorevanja goriva. Ker sistem ne vključuje podzemnega shranjevanja vodika ali ogljikovega dioksida, je manjše tudi tveganje eksplozije.
Raziskovalci Univerze NOVA v Lizboni in Univerze v Lizboni so modelirali različne globine, tlake, temperature in geološke razmere. Najugodnejši se je izkazal adiabatno-izobarični sistem, ki bi lahko dosegel energijsko gostoto do 156 kWh na kubični meter in največjo zmogljivost do 1 TWh pri globini 3.000 metrov. Raziskovalci poudarjajo, da gre za najugodnejši teoretični scenarij in ne za rezultat že delujočega objekta.
Tehnologija je namenjena predvsem dolgotrajnemu shranjevanju energije in bi lahko dopolnjevala baterijske sisteme. Omogoča tudi tako imenovani zagon iz teme oziroma black start: proizvodnjo električne energije je mogoče zagnati brez zunanjega napajanja iz omrežja. To bi lahko pomagalo pri ponovni vzpostavitvi oskrbe po večjih izpadih in pri stabilizaciji elektroenergetskega sistema.
Razvoj takšnih rešitev je pomemben tudi za EU, kjer naj bi se delež obnovljivih virov v proizvodnji električne energije do leta 2030 približal 69 odstotkom. Evropska komisija ocenjuje, da bi morala EU zmogljivosti shranjevanja energije povečati s približno 55 GW v letu 2026 na okoli 200 GW do leta 2030.
Pred morebitno uporabo podzemnega shranjevanja stisnjenega zraka bodo potrebne podrobne geološke raziskave, vrtine in pilotni projekti. Med ključnimi ovirami so še stroški začetnih raziskav, umeščanje objektov v prostor in pomanjkanje posebnega zakonodajnega okvira za uporabo podzemnega prostora. Prve izvedbe na Portugalskem bi bile po oceni raziskovalcev mogoče v petih do desetih letih.
Viri:
znanstvena raziskava v reviji Geoenergy, Euronews,
Evropska komisija – ključni podatki o shranjevanju energije,
Akcijski načrt EU za elektrifikacijo.
