8 października we włoskiej Piacenzy otworzono fabrykę, w której powstają baterie magazynujące prąd nie w litowych ogniwach, lecz w sprężonym dwutlenku węgla. Pierwszy gotowy moduł trafił już do Indii, kolejne jadą do USA i Irlandii, a firma Energy Dome, która stoi za tą technologią, twierdzi, że jej instalacja kosztuje mniej niż połowę tego, co porównywalny magazyn litowo-jonowy.
Fabryka, która robi tylko jedną rzecz
W hali w Piacenzy, w północnych Włoszech, powstają „kopuły” (Dome) – duże, elastyczne zbiorniki gazowe, które są głównym elementem konstrukcyjnym systemu magazynowania energii opracowanego przez Energy Dome. Zakład otworzono formalnie 8 października, w obecności włoskiego wiceministra Valentino Valentiniego, wicemarszałka regionu Emilia-Romania Vincenzo Colli oraz burmistrz Piacenzy Katii Tarasconi.
Na razie w Piacenzy pracuje 30 osób. Do 2028 roku firma chce zwiększyć zespół do 80-90 pracowników i potrojić zdolności produkcyjne. W ciągu ostatniego roku na modernizację hali, maszyny oraz infrastrukturę elektryczną i sieciową wydano około 2 milionów euro, a w kolejnych dwóch latach ma to być łącznie 6,5 miliona euro.
Firma podkreśla, że cały łańcuch dostaw jest europejski, od stali po turbomaszyny. To wyraźny kontrast wobec baterii litowo-jonowych, których produkcja ogniw i przetwarzanie surowców w dużej mierze zależą od Chin.
Jak działa bateria, w której nie ma baterii
Zasada działania jest zaskakująco prosta, choć fizycznie nietrywialna. Kiedy prądu jest w sieci za dużo (na przykład w słoneczne południe), system wykorzystuje tę energię do sprężania gazowego CO2. Dwutlenek węgla pod ciśnieniem około 70 barów skrapla się już w temperaturze pokojowej, więc nie trzeba go chłodzić kriogenicznie ani budować podziemnych kawern, jak w przypadku magazynów na sprężone powietrze. Ciepło, które powstaje przy sprężaniu, nie jest tracone – trafia do osobnego zasobnika termicznego, a ciekły CO2 czeka w stalowych zbiornikach.
Gdy sieć potrzebuje prądu, odłożone wcześniej ciepło odparowuje ciekły CO2 z powrotem do postaci gazu pod wysokim ciśnieniem. Gaz napędza turbinę, turbina generator, a sam dwutlenek węgla wraca do wielkiej „kopuły”, skąd cykl zaczyna się od nowa. Układ jest całkowicie zamknięty – nic nie jest emitowane do atmosfery, a sam gaz nie zużywa się w kolejnych cyklach.
Energy Dome podaje sprawność całego cyklu (round-trip efficiency) na poziomie 75-80 procent, niezależnie od temperatury otoczenia, przy czasie rozładowania od 4 do 24 godzin w zależności od konfiguracji instalacji. Założyciel firmy twierdzi, że układ ma pracować bez zauważalnego spadku wydajności przez ponad 30 lat, bo nie opiera się na chemii ogniw, która z czasem się zużywa, a na sprężarkach i turbinach znanych z energetyki konwencjonalnej.
Dlaczego to może być tańsze niż lit
Dla instalacji 20 MW/200 MWh (10 godzin rozładowania) Energy Dome deklaruje koszt budowy na poziomie około 220 euro za kWh, włącznie z projektem i wykonawstwem. To, jak podaje firma, mniej niż połowa kosztu porównywalnego pod względem pojemności magazynu litowo-jonowego liczonego na 4 godziny rozładowania. Przy produkcji 30-50 identycznych jednostek koszt ma spaść o kolejne 44 procent.
Przewaga cenowa wynika z tego, że układ nie potrzebuje litu, kobaltu ani niklu. Potrzebuje stali, wody i dwutlenku węgla, czyli surowców dostępnych praktycznie wszędzie, bez konieczności budowania osobnych łańcuchów dostaw dla ogniw elektrochemicznych.
Gdzie jedą kolejne kopuły
Pierwszy element wyprodukowany w całości w Piacenzy popłynął do Indii, na potrzeby projektu Kudgi (20 MW/160 MWh) realizowanego z NTPC, największym producentem energii w tym kraju. W produkcji jest już kolejny komponent, przeznaczony dla Columbia Energy Storage Project (20 MW/200 MWh) w stanie Wisconsin w USA, który razem z Energy Dome rozwija lokalny koncern energetyczny Alliant Energy. Projekt otrzymał grant do 30 milionów dolarów z amerykańskiego Departamentu Energii.
Następna w kolejce jest Irlandia – instalacja w Rhode w hrabstwie Offaly (23 MW/200 MWh), budowana na terenie starej elektrowni torfowej z gotowym przyłączeniem do sieci. Projekt ma 10-letni kontrakt na moc od operatora EirGrid i powstaje w ramach współpracy z Google, który w ten sposób chce zapewnić swoim centrom danych w regionie zasilanie bezemisyjne przez całą dobę. Energy Dome planuje na tym samym terenie drugą, identyczną jednostkę.
W sumie firma deklaruje obecność na czterech kontynentach, ponad 2 GWh projektów działających lub z podpisanymi kontraktami, ponad 3 GWh z wydanymi zgodami i portfel projektów na etapie rozwoju przekraczający 30 GWh.
To, że technologia zdolna konkurować na rynkach globalnych może powstawać we Włoszech, jest prawdziwym osiągnięciem. Produkty przemysłowe made in Italy mogą odegrać ważną rolę w technologicznej niezależności energetycznej i w transformacji energetycznej.
- Claudio Spadacini, założyciel i CEO Energy Dome
Czy taka bateria przydałaby się w Polsce
Na polskim rynku dyskusja o magazynach długoterminowych (LDES) dopiero się rozkręca, a dotychczasowe projekty, o których pisaliśmy na tym portalu, dotyczyły głównie fińskiej baterii piaskowej albo chińskich ogniw sodowo-jonowych. Bateria z CO2 ma jedną zaletę, która mogłaby się tu przydać: rozładowuje się przez wiele godzin, a nie przez 2-4 godziny jak typowy magazyn litowo-jonowy, co lepiej odpowiada polskim problemom z długimi okresami bezwietrznej i bezsłonecznej pogody zimą.
Żaden polski inwestor nie ogłosił jeszcze pilotażu tej technologii, a sama Energy Dome potrzebowała czterech lat, licząc od uruchomienia pierwszej demonstracyjnej instalacji na Sardynii w 2022 roku, żeby dojść do etapu fabryki produkującej komponenty na cztery kontynenty. Gdyby to tempo się utrzymało, pierwsze europejskie wdrożenia poza Irlandią mogłyby się pojawić w drugiej połowie dekady, teoretycznie także w naszym regionie, choć na razie to tylko możliwość, a nie zapowiedź.
Następny przystanek: 2028 rok
Energy Dome stawia sobie konkretny cel na horyzont 2028 roku – zespół w Piacenzy powiększony do 80-90 osób i produkcja trzykrotnie większa niż dziś. Dla branży magazynowania energii to kolejny sygnał, że poszukiwania alternatywy dla litu w zastosowaniach wymagających wielogodzinnego rozładowania wchodzą w fazę przemysłową, a nie tylko laboratoryjną.
