为了减少宝贵土地的使用，建设可再生能源存储设施，弗劳恩霍夫研究所一直在酝酿一个疯狂但可行的想法：将混凝土储存球放入海洋深处。自 2011 年以来，StEnSea（海洋储能）项目一直在探索利用深水压力在短期至中期内将能量储存在沉入海床（深度数百英尺）的巨大空心混凝土球中的可能性。

一个 10 英尺的测试球被放入欧洲康斯坦茨湖底部

空球本质上是一个充满电的储能单元。打开阀门，水就会流入球体，驱动涡轮机和发电机，将电力输送到电网。为了给球体充电，需要利用电网的能量，克服周围的水压，将水从球体中抽出。

每个混凝土 StEnSea 球预计可使用 50-60 年，之后才需要更换

每个空心混凝土球直径为 30 英尺（9 米），重 400 吨，将锚固在深度为 1，970 - 2，625 英尺（600 - 800 米）的海底，以实现最佳性能。

弗劳恩霍夫此前曾在欧洲莱茵河附近的康斯坦茨湖测试过一个较小的模型，并计划于2026年底前将一个全尺寸的3D打印原型球体放入洛杉矶附近长滩的海床。预计它将产生0.5兆瓦的电力，容量为0.4兆瓦时。作为参考，这足以为一个普通美国家庭提供大约两周的电力。

用于储存海上电网电力的 StEnSea 阵列示意图

更大的目标是测试这项技术能否扩展至支持直径近100英尺（30米）的更大球体。弗劳恩霍夫的研究人员估计，StEnSea 在全球范围内拥有巨大的储能潜力，总计可达81.7万千兆瓦时——足以为德国、法国和英国约7500万户家庭提供一年的电力。

该研究所估计，存储成本约为每千瓦时 5.1 美分（4.6 欧元），投资成本为每千瓦时 177 美元（158 欧元）——基于一个拥有六个球体、总电力容量为 30 兆瓦、容量为 120 兆瓦时的存储园区。

在深水中安装 StEnSea 球体和浮动风力涡轮机

据弗劳恩霍夫协会称，StEnSea球形储能系统最适合用于稳定电网，提供频率调节支持或运行备用，以及套利。套利是指以低价购买电力，然后以高市场价格出售——电网运营商、公用事业供应商和电力交易公司都可以参与其中。

最终，StEnSea 可以与抽水蓄能相媲美，成为储存电网剩余电力的一种方式，其显著优势在于：它不占用陆地空间。此外，抽水蓄能只有在拥有两个不同海拔的水库来驱动充当涡轮机的水泵时才能真正发挥作用。虽然抽水蓄能的运行成本更低，并且在整个储能周期内效率略高，但 StEnSea 可以安装在全球多个地点，以支持巨大的储能容量。

渲染图描绘了 StEnSea 球体正在组装并从码头运往海上

美国能源部已为该项目投资了 400 万美元，因此非常期待看到 2026 年试点项目在加州海岸的进展情况。