A nap- és szélerőművek nagy előnye, hogy általuk olcsón termelhető energia, hiszen a forrás ingyen van. Hátrány viszont, hogy ez a forrás nem mindig hozzáférhető és változó intenzitású. A problémát az ilyen erőművek által megtermelt energia megfelelő tárolásával lehet orvosolni, hiszen ezáltal egyenletessé tehető a rendszer által szolgáltatott elektromos energia mennyisége, így erős szélben sem terhelődik túl a hálózat, és éjszaka is lesz áram.
Jelen pillanatban egyetlen jó hatásfokú módszer létezik a hálózatot túlterheléssel fenyegető többletenergia tárolására, függetlenül attól, hogy az milyen forrásból származik, ez pedig a szivattyús metódus. A szivattyús-tározós rendszerekben két, eltérő magasságban létrehozott, egymással összekötött víztömeg kap helyet. Ha túl sok energiát termel a szél- vagy naperőmű, a többletet felhasználva a szivattyúk az összekötő csöveken keresztül a felső tározóba pumpálják a vizet. Ha energiára van szükség, a felső tározót elkezdik leereszteni, az áramló víz pedig meghajtja a szivattyúk turbináit, amelyek generátorként kezdenek viselkedni, és áramot termelnek.
A szivattyús-tározós erőművek olcsón fenntarthatók és üzemeltethetők, de megfelelő földrajzi körülmények szükségeltetnek létrehozásukhoz. Legalábbis így volt ez korábban, az utóbbi években azonban több olyan megoldás is kifejlesztésre került, amely nagy víztározók kialakítására alkalmas terep hiányában is alkalmazható lehet. A két legújabb alternatíva egyike pontosan egy éve kezdett üzemelni, míg a másikat ebben a hónapban kezdik tesztelni.
A tavaly megkezdett projekt az Ontario-tó fenekén működik. A Hydrostor nevű cég által létrehozott telepet egy helyi villamosenergia-szolgáltató, a Toronto Hydro üzemelteti. A rendszerben a víz szerepét a levegő veszi át, amelyet a szárazföldön a megtermelt többletenergiát felhasználva sűrítik, majd egy 2,5 kilométer hosszú csővezetéken keresztül az 55 méter mély tó fenekén elhelyezett tartályokba pumpálnak. A levegő sűrítése során hő fejlődik, amelyet egy nagy hőkapacitású anyag megolvasztása révén szintén eltárolnak.
Ha energiára van szükség, a hat, egyenként 100 köbméteres, puha falú tartályból a víz nyomását kihasználva elkezdik visszanyomni a levegőt a csőbe, amely a szárazföldre visszajutva kitágul és turbinákat hajt meg. A rendszer táguló levegő miatti lefagyását úgy előzik meg, hogy az összenyomás során eltárolt energiával felmelegítik a gázt. A Hydrostor szakértőinek elmondása szerint az erőmű 60–70 százalékos hatásfokkal üzemel, vagyis a tárolt energia nagyjából kétharmadát lehet visszanyerni belőle. A 400 kW-os telep mellett a cég rövidesen tervezi egy 1,75 MW-os erőmű létrehozását is, amelynek tartályai a Huron-tóban kerülhetnek elhelyezésre.
A szivattyús-tározós erőművek legújabb változatát a németországi Fraunhofer Intézet munkatársai fejlesztik. A StEnSea rendszerében a víz kering, de a Hydrostor megoldásához hasonlóan ezt is nagy nyomás alá helyezik. A folyadékot ugyanis a Boden-tó fenekén elhelyezett, 100 méter mélyen található tartályokba pumpálják, ahol a normál légköri nyomás tízszerese uralkodik.
A 12 köbméteres betontartályok energiatároló kapacitása egyenként 3kWh. Amikor többletenergia áll rendelkezésre, a vizet a tartályokból kiszivattyúzzák a tóba, amikor pedig hasznosítani akarják a tárolt energiát, a folyadékot visszaengedik a tartályokba, az áramló folyadék pedig menet közben turbinákat hajt meg. A rendszer előnye, hogy nincs szükség hosszú csőrendszerre, csak olyan elektromos vezetékekre, amelyek a szárazföldre szállítják az áramot. Hátrány ugyanakkor a Hydrostor megoldásával szemben, hogy a gépi összetevők víz alatt vannak, így nehezebb a karbantartásuk.
Ha a módszer beválik, a StEnSea kereskedelmi változatát a tengerben építik majd meg. Jochen Bard projektvezető egy norvég árkot szemelt ki erre a célra, amely több mint 600 méter mély. A teszterőműnél jóval nagyobb és mélyebben elhelyezett tartályokkal egy ilyen rendszer a számítások szerint 80–85 százalékos hatásfokot is elérhet.
Az persze kérdéses, hogy az alternatív megoldások valaha is elérik-e a hagyományos szivattyús-tározós erőművek kapacitását. Az új létesítményeknek ugyanakkor ebből előnyük is származhat, hiszen mind a Hydrostor, mind a StEnSea telepei igény esetén folyamatosan újabb tartályokkal lesznek bővíthetők. És valószínűleg sokkal több régióban alkalmazhatók lehetnek, mint a nagy víztározókra támaszkodó megoldások.
