Nowy typ baterii piaskowej od Polar Night Energy stosowany jest już w Finlandii i bada potencjał piasku jako nośnika energii.
Energia wiatrowa i słoneczna działa w sposób przerywany, wytwarzając energię wtedy, gdy jest dostępna, a nie wtedy, gdy jest potrzebna, więc przejście na zieloną energię wymaga ogromnych ilości magazynowanej energii. Może to przybrać różne formy, od konwencjonalnych instalacji „dużych baterii” na bazie litu, po baterie przepływowe, baterie krzemowe z przemianą fazową, baterie ze stopioną solą, baterie żelazowo-powietrzne, baterie grawitacyjne, baterie rozprężne z dwutlenkiem węgla i inne bardziej niezwykłe pomysły, takie jak baterie wypornościowe.
Każda z nich ma swoje zalety i wady pod względem wydajności, wielkości, lokalizacji, kosztów instalacji, kosztów operacyjnych, mocy znamionowej wejściowej i wyjściowej, trwałości i czasu przechowywania energii. To dobrze, ponieważ różne rozwiązania zaspokoją różne potrzeby – niektóre wspierają sieć energetyczną podczas chwilowych wzrostów popytu, inne wygładzają niedopasowane krzywe dzienne między popytem a podażą ze źródeł odnawialnych, a jeszcze inne nadal pomagają radzić sobie z sezonowymi spadkami podaży, na przykład gdy słabnie energia słoneczna przez zimę.
Oto kolejne rozwiązanie, pochodzące z Finlandii. Polar Night Energy twierdzi, że właśnie otworzył swoją pierwszą komercyjną baterię piaskową na terenie firmy produkującej „nową energię” – Vatajankoski, kilka godzin od Helsinek. Ten pierwszy na świecie komercyjny system baterii piaskowych działa teraz w zachodniej Finlandii.
Jest to system magazynowania energii cieplnej, skutecznie zbudowany wokół dużego, izolowanego stalowego zbiornika – o szerokości około 4 metrów (13,1 stopy) i wysokości 7 metrów (23 stóp) – pełnego zwykłego starego piasku. Kiedy ten piasek jest podgrzewany za pomocą prostego wymiennika ciepła zakopanego w jego środku, to urządzenie jest w stanie zgromadzić imponujące 8 megawatogodzin energii przy nominalnej mocy znamionowej 100 kW, przy czym piasek jest podgrzewany do około 500-600 stopni Celsjusza (932-1112 ° F).
Kiedy jest to potrzebne, energia jest ponownie pobierana jako ciepło w ten sam sposób. Vatajankoski wykorzystuje to zmagazynowane ciepło, w połączeniu z nadmiarem ciepła z własnych serwerów danych, do zasilania lokalnego systemu ciepłowniczego, który wykorzystuje wodę wodociągową do przesyłania ciepła po okolicy. Może być następnie wykorzystany do ogrzewania budynków lub basenów, w procesach przemysłowych lub w każdej innej sytuacji wymagającej ciepła.
Pomaga to uczynić go niezwykle wydajnym. „Przekształcenie energii elektrycznej w ciepło jest naprawdę łatwe” – mówi CTO Polar Night Markku Ylönen. „Ale wracając z ciepła do elektryczności, tutaj potrzebne są turbiny i bardziej złożone rzeczy. Dopóki używamy tylko ciepła jako ciepła, pozostaje to naprawdę proste”. Firma twierdzi, że współczynnik wydajności sięga 99 procent, zdolność magazynowania ciepła przy minimalnych stratach przez wiele miesięcy i żywotność na dziesięciolecia.
Przekonujący zestaw zalet
W piasku nie ma nic szczególnego – firma twierdzi, że musi być po prostu suchy i wolny od palnych zanieczyszczeń. Rzeczywiście, firma postrzega go jako super-niski lub nawet bezkosztowy nośnik pamięci. Całość jest tak prosta i tania, że Polar Night Energy twierdzi, że koszty instalacji wynoszą mniej niż 10 euro (10,27 USD) za kilowatogodzinę i działa w pełni zautomatyzowany sposób, bez użycia materiałów eksploatacyjnych, również przy minimalnych kosztach.
Firma twierdzi, że będzie się również zwiększać dzięki instalacjom magazynującym energię o pojemności około 20 gigawatogodzin, które wytwarzają setki megawatów mocy nominalnej, a piasek nagrzewa się do 1000 °C (1832 °F) w niektórych projektach. Możliwe jest tworzenie podziemnych magazynów masowych z nieczynnych szybów kopalnianych, jeśli mają odpowiedni kształt. Nie są potrzebne zbiorniki wysokociśnieniowe, a największym kosztem jest często rurociąg.
Nazwa firmy Polar Night jest oczywiście nawiązaniem do faktu, że w niektórych częściach północnej Finlandii w zimie w ogóle nie ma słońca, ponieważ znajdują się one powyżej szerokości geograficznej (~68 stopni na północ), gdzie przez kilka tygodni nie ma żadnego bezpośredniego słońca. Ta bateria piaskowa, będzie miała największy wpływ w takich okresach, jak ten, kiedy jej długotrwałe przechowywanie zapewni tanie i czyste ogrzewanie budynków podczas mroźnej fińskiej zimy.
Rzeczywiście, środek magazynujący w postaci stałego piasku sprawdza się tutaj, ponieważ konstrukcja umożliwia wiele „stref” magazynowania energii w piasku. Możliwe jest zbudowanie systemu przeznaczonego do długoterminowego przechowywania ciepła w kierunku środka cylindra z piaskiem, a krótsze cykle powtarzalnego użytkowania bliżej górnej powierzchni lub na zewnątrz. Byłoby to niemożliwe w środowisku płynnym, takim jak woda lub stopiona sól, ponieważ płyny stale mieszałyby się i poruszały.
Można śmiało powiedzieć, że ten system znajdzie szerokie zastosowanie tylko na obszarach z ogrzewaniem na poziomie sieci miejskiej. Ale istnieje zaskakująca ilość ciepłownictwa. Prawie połowa wszystkich skandynawskich domów zawiera jakąś jego formę i można ją znaleźć również w wielu innych obszarach, w tym w północnych Chinach i USA.
W związku z tym w ramach rozwiązań klimatycznych Mission Innovation oszacowano, że wykorzystanie pełnego potencjału systemu magazynowania energii od Polar Night może zastąpić wystarczającą ilość źródeł ciepła spalających węgiel, aby do 2030 roku zmniejszyć roczną emisję gazów cieplarnianych o około 57 do 283 megaton ekwiwalentu CO₂ rocznie. To byłby całkiem znaczący wkład.
➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!
źródło: Polar Night Energy | New Atlas
Od 2005 roku zajmuję się komunikacją internetową i e-marketingiem, jestem pasjonatem urządzeń mobilnych oraz nowych technologii – i nie waham się ich używać.