Najważniejsze rzeczy dzieją się pod górą, setki metrów w skale, gdzie drąży się przestrzeń dla maszyn, które będą pompować wodę w górę, gdy prądu jest za dużo, i puszczać ją z powrotem przez turbiny, gdy sieć zacznie prosić o pomoc. Najbardziej intrygujące jest to, że ta elektrownia działa jak bank, ale nie przechowuje pieniędzy. Przechowuje czas. Zamyka nadwyżkę energii w różnicy wysokości między zbiornikami i oddaje ją wtedy, kiedy ma realną wartość.
Super magazyn energii w górach
Pompowa elektrownia szczytowo-pompowa działa jak bateria w skali krajobrazu. Gdy prądu jest za dużo, energia idzie w pompowanie wody do górnego zbiornika. Gdy prądu brakuje, woda spada w dół przez turbiny i oddaje energię. Proste w idei, ogromne w wykonaniu, zwłaszcza w terenie o wysokości około 3000 metrów nad poziomem morza. W tym przypadku mowa o układzie hybrydowym: klasyczna elektrownia wodna i magazyn pompowy mają działać wspólnie, tak aby obiekt był jednocześnie źródłem mocy i stabilizatorem. Całość ma łącznie osiągnąć 4,2 GW, z czego część pompowa to cztery odwracalne zespoły po 300 MW.
Takie rozwiązanie nie jest tylko odpowiedzią na kapryśność pogody. W końcu próbujemy przenosić ciężar regulacji systemu z elektrowni opalanych paliwami na magazynowanie i sterowanie przepływami. Dla regionów, które budują wielkie moce w wietrze i fotowoltaice, to często jedyna droga, by nie marnować energii w okresach nadwyżek.
Podziemna hala maszyn została wydrążona niemal 500 metrów pod masywem górskim. Ma około 200 metrów długości i blisko 60 metrów wysokości, a maksymalna głębokość przykrycia sięga ponad 650 metrów. Zakończenie prac wydobywczych w takim obiekcie zwykle oznacza zmianę fazy. Z walki z geologią na etap instalacji i montażu urządzeń. Równolegle rozpoczęto betonowanie przy dolnym zbiorniku.
Prace w takim miejscu są logistyką niemal wojskową. Wysokość, klimat, okno pogodowe, dostępność materiałów i ludzi – wszystko to sprawia, że harmonogramy bywają bardziej kruche niż w projektach nizinnych.
Dlaczego Chiny inwestują w takie baterie na masową skalę?
Z perspektywy sieci energetycznej największym wrogiem OZE nie jest brak mocy, tylko jej rozrzut w czasie. Bez dużych magazynów energia potrafi być tania wtedy, kiedy i tak wszyscy ją mają, a droga wtedy, kiedy jej brakuje. Elektrownie szczytowo-pompowe są jednym z niewielu narzędzi, które potrafią to spłaszczyć w skali gigawatów i godzin. W Chinach to widać w liczbach i tempie. Kraj jest globalnym liderem rozwoju magazynowania pompowego, a według danych branżowych opisywanych w 2025 roku prognozy wskazywały przekroczenie planów na 2030 rok, przy bardzo dużej puli projektów w budowie.
W takiej strategii super magazyn na wyżynach pełni rolę stacji przesiadkowej dla energii: absorbuje nadwyżki z farm wiatrowych i słonecznych, a potem oddaje je, gdy system potrzebuje stabilizacji. Dla operatora sieci to narzędzie do ograniczania marnotrawstwa i do utrzymania parametrów pracy sieci w ryzach.
Tego typu obiekty są projektowane nie tylko pod dziś, ale pod rozbudowę kolejnych źródeł. W tym przypadku przewiduje się rolę kotwicy dla dużego pakietu mocy odnawialnych w regionie, liczonych w gigawatach, które bez magazynu miałyby ograniczoną użyteczność w godzinach szczytu produkcji.
Warto też pamiętać, że elektrownia szczytowo-pompowa jest magazynem, który nie traci skali ekonomicznej wraz z rozmiarem. Przy bateriach chemicznych koszty i łańcuch dostaw potrafią rosnąć gwałtownie, a żywotność w intensywnych cyklach bywa ograniczeniem. Woda i różnica wysokości to inny rodzaj hardware’u. Drogi na starcie, ale bardzo długowieczny, jeśli infrastruktura została dobrze zaprojektowana.
Jest jednak cena, której nie da się pominąć: geografia i środowisko. Takie projekty zajmują przestrzeń, ingerują w krajobraz i wymagają gigantycznej infrastruktury towarzyszącej. W wielu krajach to właśnie te czynniki są hamulcem dla rozwoju hydro-magazynów, niezależnie od tego, jak atrakcyjnie wyglądają na wykresach.
W pewnym momencie trzeba sobie uczciwie powiedzieć: rewolucja energetyczna nie wygrywa się samymi panelami i turbinami. One robią prąd. Cała sztuka zaczyna się chwilę później, kiedy ten prąd trzeba jeszcze wcisnąć w sieć w odpowiednim momencie, a nie wtedy, kiedy akurat dopisała pogoda.
Źródła: Interesting Engineering; CCTV