Kopalnia zamieni się w... akumulator

fot: Kajetan Berezowski

Kopalnia Prosper-Haniel po zakończeniu wydobycia węgla będzie pełniła funkcję elektrowni szczytowo-pompowej, magazynującej nadmiar energii z wiatraków

fot: Kajetan Berezowski

Należąca do niemieckiego koncernu RAG AG kopalnia węgla kamiennego Prosper-Haniel w Bottrop zostanie zamieniona w elektrownię szczytowo-pompową, która zgromadzi nadmiar elektryczności produkowanej przez pobliskie turbiny wiatrowe.

Nad projektem przystosowania likwidowanych niemieckich kopalń głębinowych do potrzeb energetyki od lat pracują naukowcy uniwersytetów Duisburg-Essen i renomowanego Uniwersytetu Zagłębia Ruhry w Bochum, a także firmy federalne i z Nadrenii Północnej-Westfalii (jak m.in. RISP, DMT GmbH & Co. KG).

Nadmiar kopalń do wyboru
Jednak przed trzema laty, po sporządzeniu wstępnego studium wykonalności, zawieszono program wobec wątpliwości, czy obroni się pod względem biznesowym bez państwowych dotacji. I nagle w połowie marca tego roku zielone światło dla projektu zapaliła premier Nadrenii Północnej-Westfalii i wiceszefowa niemieckiej SPD Hannelore Kraft, goszcząc na targach Energy Storage Europe w Düsseldorfie. Ogłosiła oficjalnie, że kopalnia w Bottrop do końca 2018 r. zamieni się w wodną elektrownię szczytowo-pompową o mocy 200 MW. Elektryczność, którą będzie wytwarzać, wystarczy do zasilenia około 400 tys. mieszkań. Dla porównania: znana większości Ślązaków elektrownia szczytowo-pompowa Porąbka-Żar ma 500 MW.

Kopalnia węgla kamiennego Prosper-Haniel została wybrana z trzech analizowanych lokalizacji, wygrywając z konkurencyjnym wariantem w kopalni Auguste Victoria w miejscowości Marl. Inżynierowie zdecydowali się na tzw. zamknięty obieg wody. Oznacza to, że ciecz będzie krążyła między zbiornikiem dolnym elektrowni o pojemności ok. 720 tys. m sześc. a zbiornikiem na powierzchni niedaleko wieży szybowej (do jego budowy wykorzystane zostaną m.in. kopalniane osadniki). W systemie otwartego obiegu, który także rozpatrywano, wodę zasilającą turbiny czerpano by do kilku szybów w okolicy kanałami lub rurociągami z dopływów Renu. Natomiast po zrzuceniu na głębokość ok. 800 m wody nie gromadzono by nigdzie pod ziemią, ale grawitacyjnie ściekałaby do pomp odwadniających kopalnie w Zagłębiu Ruhry. Otwarty obieg dawałby największą moc elektryczną (355 MW z 4 turbin) przy efektywności 65 proc. przez 12 godzin. Jednak od 2012 r., kiedy zaczęto projektować elektrownię, w sąsiedztwie zlikwidowano kopalnie w Marl i Kamp-Lintfort. Istnieje jeszcze stara kopalnia antracytu w Ibbenbüren oraz zakład górniczy w Bottrop (oba mają fedrować najdalej do końca 2018 r.).

Zbiornik w kilometrach wyrobisk
Koncepcję techniczną elektrowni przygotował m.in. prof. André Niemann z Instytutu Inżynierii Hydraulicznej i Zarządzania Zasobami Wodnymi z Uniwersytetu Duisburg-Essen. Maksymalną moc zainstalowaną w 2 turbogeneratorach w kopalni Prosper-Haniel obliczył na 286 MW (zostanie zredukowana do 200 MW). Turbiny zamontowane będą na poziomie 935 m. Im głębiej, tym silniej strumień spadającej wody napędza łopatki turbin. W Nadrenii Północnej-Westfalli najgłębszy szyb w Ibbenbüren sięga nawet 1550 m w głąb ziemi, ale liczą się jeszcze dwie sprawy: pod ziemią musi być miejsce, w którym da się zgromadzić setki tysięcy kubików wody tak, żeby nie wyciekała; otwór szybowy musi pozwalać na zrzucenie nim jak największego strumienia. Dla porównania w kopalni Auguste Victoria w Marl maksymalny zrzut wody wynosiłby tylko 4,2 m sześc./s, gdy w Bottropie – aż 33 m sześć./s. Napełnianie zbiornika potrwa 6 godzin, a wydajność elektrowni wyniesie 76 proc., to znaczy, że zmarnuje się tylko 24 proc. energii (dla porównania w tradycyjnych elektrowniach szczytowo-pompowych wskaźnik ten waha się od 70 do 85 proc.).

W roli dolnego zbiornika wody wykorzystane zostaną po prostu górnicze wyrobiska, których sieć na poziomie 935 m i niżej ma długość 37 km. Do wykorzystania na magazyn wody nadaje się ok. 29 km chodników, których przekrój wynosi od 18 do 25 m kw. Mogą zmieścić od 660 do 925 m sześc. cieczy.

Magazynowana w kopalnianej elektrowni nadwyżka prądu pochodzić będzie z pobliskich turbin wiatrowych. W czasie silnych wiatrów, gdy w sieci nie potrzeba już więcej prądu, napędzać będzie on pompy wypychające wodę z dołu do górnego zbiornika. Przy bezwietrznej pogodzie, kiedy w sieci wystąpi deficyt, nastąpi zrzut wody w dół na turbiny i elektrownia, oddając zgromadzoną energię, zasili sieć elektryczną.

Niemieckie władze zapowiadają, że po uruchomieniu „akumulatora” w Bottrop, przebudują kolejne nieczynne już kopalnie węgla kamiennego w Ruhrze. Magazyny energii będą potrzebne, bo do 2025 r. Niemcy planują podwoić (do 30 proc.) w swoim miksie udział źródeł odnawialnych, których wadą jest niestabilność wytwarzania i dlatego nie mogą pracować bez wsparcia.

Będzie praca dla górników
Dobrą wiadomość premier Nadrenii Północnej-Westfalli przekazała górnikom, zapewniając, że wszyscy znajdą pracę w nowej elektrowni szczytowo-pompowej, a ich doświadczenie będzie niezbędne do obsługi i nadzoru podziemnych urządzeń: - Górnicza załoga będzie nadal odgrywać zasadniczą rolę w procesie zapewnienia nieprzerwanych dostaw energii na potrzeby naszego kraju - zapowiedziała Hannelore Kraft.

Nie ujawniła wartości projektu. Za to w dokumentacji na stronach internetowych Uniwersytetu Duisburg-Essen jednym z porównań techniczno-finansowych jest projekt podziemnej siłowni szczytowo-pompowej Riverbank Wiscasset Energy Center na północnym wschodzie USA (głębokość 670 m, moc 4 x 250 MW), której koszt szacowano na ok. 2 mld dol.

Początki kopalni w Bottrop sięgają 1856 r. W 1974 r. spółka Ruhrkohle AG (poprzednik RAG) połączyła 9 rozproszonych zakładów wydobywczych z kilkunastoma szybami oraz pobliską koksownię. W 2011 r. rozpoczęto eksploatację na poziomie 1159 m. Kopalnia w ostatnich latach wydobywała 4 mln t węgla oraz produkowała ok. 2 mln t koksu, zatrudniając 4,1 tys. pracowników.

MOŻE CIĘ ZAINTERESOWAĆ

Na terenie dawnej kopalni otwarto intermodalny terminal przeładunkowy

Intermodalny terminal przeładunkowy - South Poland Terminal Zabrze - otwarto w czwartek na terenie dawnej Kopalni Makoszowy. Prezes Grupy Clip Agnieszka Hipś powiedziała, że lokalizacja inwestycji na terenach pogórniczych jest właściwym kierunkiem rozwoju.

Ponad 180 ha lasów pod ochroną - powstał rezerwat "Głębokie Doły"

Ponad 183 ha lasów Nadleśnictwa Rybnik obejmie rezerwat przyrody "Głębokie Doły im. prof. Floriana Celińskiego". Zarządzenie o jego utworzeniu zacznie obowiązywać 6 października. Obszar obejmuje m.in.: buczyny, źródliska, doliny potoków i wąwozy.

Jak rozbudować halę namiotową, gdy firma rośnie?

Rozwój przedsiębiorstwa wiąże się z potrzebą rozbudowy powierzchni magazynowych i roboczych. Większa baza produktów, nowe usługi, wejście na kolejne rynki, wzrost liczby zamówień czy rozszerzenie produkcji sprawiają, że dotychczasowa powierzchnia magazynowa i robocza przestaje wystarczać. Z elastyczną halą namiotową nie tylko w szybki i niedrogi sposób zorganizujesz miejsce do pracy. Pozwoli ona także na sprawne powiększenie istniejących już powierzchni zadaszonych.

Ceny węgla rosną, kopalnia będzie fedrować dalej

Czerwcowy wstrząs najprawdopodobniej był wynikiem uaktywnienia się uskoku, gdzie aktywność górotworu i jego naprężenie jest większe. Część złoża trzeba będzie pozostawić w filarze uskoku, a wydobycie zostanie realizowane w innych, bezpiecznych rejonach naszej kopalni.  Zakład Górniczy Eko-Plus nadal funkcjonuje.