Betonové koule na mořském dně: Staronová technologie akumulace energie

V rámci evropské snahy o rozvoj udržitelných a škálovatelných forem akumulace energie se stále častěji objevují alternativy ke konvenčním přečerpávacím elektrárnám a bateriím. Jedním z technologicky nejzajímavějších projektů je StEnSea (Stored Energy in the Sea), který kombinuje princip přečerpávací akumulace s využitím hlubinného tlaku mořské vody. 

Nedávno se v médiích objevila informace o tom, že tato technologie byla otestována v roce 2025 u pobřeží Norska, ale žádná oficiální zpráva o tomto testování neexistuje, a to ani v norských médiích. S touto technologií pracovala také studie „Energilagring under havflata“, ale ta se pouze zabývala možností využití podmořské tlakové akumulace energie v norských podmínkách, konkrétně prostřednictvím technologie StEnSea. Posuzovala mimo jiné technickou proveditelnost, vhodné lokality (např. hluboké fjordy na západním pobřeží) nebo potenciální synergii s obnovitelnými zdroji.

Samotná technologie byla naposledy otestována v roce 2017 v Bodamském jezeře ve Švýcarsku. Za jejím hlavním vývojem stojí německý institut Fraunhofer IEE ve spolupráci s norskými partnery. V rámci výzkumu provedl institut například i technicko-ekonomické studie využití této technologie pro služby výkonové rovnováhy.

Technologie využívá duté betonové koule o průměru přibližně 30 metrů, které jsou instalovány na mořském dně v hloubce kolem 700 metrů . Během nabíjení se pomocí přebytečné elektřiny (např. z větrných farem) čerpá voda ven ze sféry, čímž se uvnitř vytvoří podtlak. Při vybíjení voda samovolně vniká dovnitř sférickou membránou a pohání turbínu, která vyrábí elektřinu – stejně jako v klasické přečerpávací elektrárně, avšak bez nutnosti výstavby horní a dolní nádrže.

Plnohodnotná technologie StEnSea s průměrem přibližně 30 metrů je navržena pro provoz v hloubkách 600 až 800 metrů. Při těchto parametrech má každá jednotka akumulační kapacitu přibližně 20 megawatthodin a výkon až 5 megawattů. Podle údajů Fraunhofer IEE se očekávají celkové investiční náklady na jednu takovou kouli ve výši zhruba 150 eur na kilowatthodinu akumulační kapacity, což odpovídá 3 milionům eur na jednu jednotku s kapacitou 20 MWh.

Tento údaj zahrnuje jak konstrukci betonové koule, tak instalaci turbínového modulu, elektrického propojení a ukotvení na mořském dně. Vzhledem k projektované životnosti přes 30 let a téměř nulovým nákladům na „palivo“ (voda jako médium) se jedná o řešení s dlouhodobě výhodným poměrem mezi investicí a provozními náklady. Celková účinnost cyklu (nabíjení a vybíjení) je v modelových výpočtech mezi 70 až 80 %.

Zdroj:Fraunhofer

Pilotní projekt u pobřeží Kalifornie

Vedle vývoje plnohodnotné komerční koule připravuje Fraunhofer IEE ve spolupráci s americkými partnery také pilotní prototyp v reálných oceánských podmínkách. Do konce roku 2026 by měla být spuštěna testovací jednotka u pobřeží Long Beach v Kalifornii v hloubce přes 600 metrů. Projekt je financován z prostředků U.S. Department of Energy částkou 4 miliony dolarů.

Tato pilotní jednotka bude vyrobena technologií 3D tisku, díky čemuž by se mohla dále škálovat do podmořských farem a bude mít menší rozměry oproti finálním komerčním modelům. Očekává se, že jednotka bude schopna generovat výkon 0,5 MW a uložit 0,4 MWh energie. I přes malou kapacitu má za cíl demonstrovat praktickou funkčnost zařízení v náročných podmínkách Tichého oceánu a ověřit integraci s elektrickou sítí.