RheEnergise, Devon'daki bir sistemde yüksek yoğunluklu sıvı kullanan hidroelektrik depolamanın laboratuvar dışında çalışabileceğini kanıtladı. Şirket, Cornwood sahasında iki üst ve alt rezervuar inşa etti, pompaları, boruları ve üretim ekipmanını kurdu, ardından şirkete ait bir sıvıyı yukarı pompalayıp bir türbin aracılığıyla geri akıttı. Gösterim projesi 500 kilovatlık tasarım kapasitesine ulaştı, ancak şebekeye bağlı değildi ve tam güçte yalnızca yaklaşık 15 dakikalık deşarj sağladı.
Bu değerlendirme, Michael Barnard tarafından yayımlanan bir analize ve Birleşik Krallık'taki gösterim projesinin nihai hükümet raporuna dayanıyor. Temel sonuç, teknolojinin başarısız olduğu değil; bir sistemi çalıştırmayı kanıtlamanın, onun ekonomik olarak çok saatlik veya çok gigavatlık depolama projelerine ölçeklenebileceğini kanıtlamaktan farklı olduğudur.
Cornwood projesi neyi kanıtladı?
Sistem başlangıçta 500 kilovat güçte dört saat çalışacak şekilde tasarlandı, ancak gerekli özelliklere sahip yeterli miktarda sıvı üretme konusundaki zorluklar mevcut stoğu azalttı. Entegre sistem ayrıca, henüz ölçülmemiş parazitik yükler hesaba katılmadan önce yüzde 59'luk tam çevrim verimliliği kaydetti. Buna karşılık RheEnergise, ticari sistemler için yaklaşık yüzde 80 verimlilik öngörüyor ve daha büyük ekipmanların performansının iyileşebileceğini belirtiyor; ancak varsayım ile mevcut ölçüm arasındaki fark, pratikte kanıtlanması gereken bir nokta olmaya devam ediyor.
Gösterim projesi ayrıca barit malzemesinin neme duyarlılığı, karıştırma sürecinin beklenmedik biçimde yavaş olması, alternatif malzemelerin kimyasındaki farklılıklar ve sıvı üretim sürecinin arıza tespiti ile yeniden formüle edilmesi için aylarca çalışma gereksinimi gibi işletme zorluklarını da ortaya çıkardı. Bunlar türünün ilk örneği olan bir projede doğal sonuçlardır, ancak sıvının suya yalnızca etkisiz bir alternatif olmadığını, depolama santralinin kendisinin karmaşık bir parçası olduğunu gösterir.
Yoğunluk avantajı bedelsiz değil
Kullanılan sıvının yoğunluğu suyun yoğunluğunun yaklaşık 2,5 katıdır. Mühendislik açısından bu, aynı yerçekimi enerjisinin daha az sıvı hacmiyle veya daha düşük bir yükseklikle depolanmasını sağlar ve geleneksel pompalı depolama santrallerine uygun olmayan sahaların kullanılmasının önünü açabilir. Ancak bu avantaj, minerallerle yüklenmiş bir sıvının üretilmesini ve pompalama ile deşarj sırasında homojenliğinin, kimyasal özelliklerinin ve davranışının korunmasını gerektirir.
Depolama süresi uzadıkça sorun büyür. Güç ve yükseklik sabit kaldığında, her ek saat yaklaşık olarak orantılı miktarda sıvı ve dolayısıyla daha fazla ağırlıklandırma minerali gerektirir. Analiz, 600 megavat güç ve 18 saat süre örneğini kullanarak, RheEnergise'in patentinde açıklananlara göre barit bakımından zengin bir bileşimin yalnızca aktif sıvı için yaklaşık 8,8 milyon ton barit gerektirebileceğini tahmin ediyor. Buna aktif olmayan stok, işleme kayıpları veya rezervler dahil değil.
Süre ve rekabet ikilemi
Depolama süresi, teknolojiyi farklı rakiplerin arasına yerleştiriyor. RheEnergise dört, altı veya sekiz saat gibi daha kısa sistemleri hedeflerse mineralleri güvence altına almak görece kolaylaşır, ancak lityum iyon bataryaların güçlü bir varlığa ve düşen maliyetlere sahip olduğu alana girer. Analiz, BloombergNEF'in 2025 araştırmasının sabit depolama batarya paketlerinin fiyatını kilovat-saat başına yaklaşık 70 dolar olarak tahmin ettiğini belirtiyor; ancak paket fiyatının tamamen kurulmuş bir depolama sisteminin maliyetine eşit olmadığına dikkat çekiyor.
Şirketin erken dönem ticari odağı da 10 ile 20 megavat arasında güce ve yaklaşık dört ila sekiz saatlik depolama süresine sahip ünitelere yoğunlaşıyor. Buna karşılık 12, 18 veya 24 saate geçiş, bataryalarla karşılaştırmanın gücünü azaltıyor, ancak depolanan enerjiyle neredeyse doğrusal biçimde mineral ihtiyacını artırıyor ve aynı zamanda su kullanan, ucuz ve istikrarlı bir ortam olan ve özel bir malzemenin üretilmesini gerektirmeyen geleneksel pompalı depolamanın avantajını güçlendiriyor.
Teknoloji pratikte nerede başarılı olabilir?
Analiz, en gerçekçi fırsatın madenlerin veya taş ocaklarının yakınındaki belirli sahalarda bulunabileceğini düşünüyor. Tek bir sahada daha önce endüstriyel faaliyetlerden etkilenmiş arazi, uygun topoğrafya, şebekeye sınırlı bağlantı ve kullanılabilecek uygun bir malzemenin veya atığın büyük stoğu bir araya gelebilir. Ancak bu model saha kısıtını ortadan kaldırmaz; aksine malzemenin yoğunluğu ve kimyası, geri kazanım oranı, parçacıklarının davranışı ve işleme ekonomisiyle ilgili yeni koşullar ekler.
Pratikte Cornwood, yoğun sıvının pompalanmasının ve sıvıdan elektrik geri kazanılmasının mümkün olduğunu kanıtladı. Ancak bu sistemin henüz alternatiflerle rekabet edebilecek maliyet ve ölçekte uzun süreli depolama sağlayabildiğini kanıtlamadı. Sürenin kısaltılması onu bataryalara yaklaştırıyor, uzatılması ise minerallere bağımlılığını büyütüyor ve geleneksel pompalı depolamada suyun üstünlüğünü yeniden öne çıkarıyor. Bu nedenle mevcut kanıtlara göre teknoloji, uzun süreli depolama pazarında genel bir çözüm olmaktan çok belirli uygulama alanlarına aday gibi görünüyor.