中国储能网讯：经过几年的研究工作，德国弗劳恩霍夫协会风能和能源系统研究所（IWES）的StEnSea项目（Stored Energy in the Sea）已进入测试阶段，并于上周宣布成功完成了一次为期四周的探索性试验。

图1 StEnSea项目示意图

StEnSea项目为安装在海底，可与海上风电场联接的大型储能设施。其储能原理类似于常规抽水储能电站的物理原理，但其储能主体为多个内直径30米的混凝土空心球。这些球会被放在600~800米深的海床上。每个球里都有一台水轮发电机和一台水泵。

StEnSea概念设计使用大海作为上水库，其压力梯度大致对应于水的深度。集成了可逆式水泵水轮机的空心腔体作为下水库，放置于海床上。

图2 储能球体设计图

StEnSea系统主要技术参数：

材质：混凝土          

壁厚：2.7 m

水轮机：5 MW        

充电时间：4小时

容量：20 MWh      

内径：30 m

最小水深：700 m    

压力：70 bar

存储体积：12 000 m3        

效率：80-85%

图3 左图为耗电抽空球中水，右图为放水入球发电

当电网负载低，电力多余时，水泵就会耗电把海水抽出，进行储能。当电网负载高，需要峰值发电时，这些球体的阀门就会打开，让涌进的海水驱动水轮发电。这一概念设计未来将有望在海上风电场附近安装大型储能容量。

建设成本：

储能成本：约2-4欧分/kWh

经济可行性：约20 MWh/个

建造及设备成本：1 200-1 300 欧元/kW，即600万欧元/个

研究人员们预计，如果使用5 MW的水轮发电机，每个内径30 m的空球可以最高连续发电4小时。意味着每个空球都可以存储20 MWh的电力。如果有80个以上的储能球被并联在一起，其总储能效果足以有效地影响电网。该项目负责人Matthias Puchta表示，通过全球探测，适合建造该系统的地点的总储能，加起来一共有8170亿kWh。

为了验证该技术的可行度和搜集数据，研究人员建造了一个1：10比例的缩小版进行探索性实验。这个缩小版空心球被放在了博登湖水下100 m的湖底，进行了一次为期四周的实验。由于该探测性实验的成功，研究人员们表示他们将会着手进行一次为期更长，体积更大的实验。

图4 从博登湖中取出，为期4周的探索性试验所使用的直径3 m混凝土空心球

来源：德国弗劳恩霍夫协会风能和能源系统研究所、麻省理工科技评论综合编译