Первая в мире коммерческая песчаная батарея начинает накапливать энергию в Финляндии

У каждой из них есть свои преимущества и недостатки с точки зрения эффективности, размера, местоположения, затрат на установку, эксплуатационных расходов, номинальной входной и выходной мощности, долговечности и длительности хранения энергии. Это хорошо, так как разные решения будут удовлетворять разные потребности: одни поддерживают энергосистему во время мгновенных всплесков спроса, другие сглаживают несовпадающие ежедневные кривые между спросом и возобновляемыми источниками энергии, а третьи по-прежнему помогают справляться с сезонными перебоями в подаче электроэнергии, например, при отключении солнечной энергии зимой.

Polar Night Energy из Финляндии сообщает, что только что открыла свою первую коммерческую песчаную батарею на территории компании «новой энергии» Vatajankoski, в нескольких часах езды от Хельсинки.

Это система хранения тепловой энергии, эффективно построенная вокруг большого изолированного стального резервуара — около 4 метров в ширину и 7 метров в высоту — заполненного обычным песком. Когда песок нагревается с помощью простого теплообменника, закопанного в середине, устройство способно накапливать впечатляющие 8 мегаватт-часов энергии при номинальной мощности 100 кВт, при этом песок нагревается примерно до 500-600 градусов Цельсия (932-1112 °F).

Когда необходимо, энергия извлекается в виде тепла таким же образом. Vatajankowski использует это аккумулированное тепло в сочетании с избыточным теплом от своих собственных серверов данных для питания местной системы централизованного теплоснабжения, которая использует водопроводную воду для передачи тепла по району. Затем его можно использовать для обогрева зданий, бассейнов, промышленных процессов или в любой другой ситуации, требующей тепла.

«Преобразовать электричество в тепло очень просто», — говорит технический директор Polar Night Маркку Юленен. «Но, если вернуться от тепла к электричеству, понадобятся турбины и более сложные вещи. Пока мы просто используем тепло как тепло, все остается очень простым». Компания заявляет о коэффициенте полезного действия до 99 %, способности хранить тепло с минимальными потерями в течение нескольких месяцев подряд и сроке службы в десятилетия.

В песке нет ничего особенного — компания говорит, что он просто должен быть сухим и свободным от горючего мусора. Компания рассматривает его как супердешевый или даже нулевой носитель данных. Все это настолько просто и дешево, что Polar Night Energy утверждает, что стоимость установки составляет менее 10 евро за киловатт-час, и она работает полностью автоматически, не используя расходные материалы, с минимальными затратами.

Polar Night Energy будет расширяться: установки накопителей энергии емкостью около 20 гигаватт-часов будут производить сотни мегаватт номинальной мощности, а в некоторых конструкциях песок будет нагреваться до 1000 ° C (1832 ° F). Можно создавать объемные подземные хранилища из заброшенных шахтных стволов, если они имеют правильную форму. Нет необходимости в сосудах высокого давления, ведь самые большие затраты часто связаны с трубопроводом.

Бизнес-название «Polar Night» (Полярная ночь) является отсылкой к тому, что в некоторых частях Северной Финляндии зимой вообще не видно солнца, поскольку они находятся выше широты (~68 градусов северной широты), где нет прямого солнца в течение нескольких недель подряд в разгар зимы. Эта песчаная батарея, по словам компании, окажет наибольшее влияние в такие периоды, когда длительное хранение энергии будет поддерживать дешевое и чистое отопление зданий во время морозной финской зимы.

Твердая среда для хранения песка вступает в свои права здесь, поскольку конструкция позволяет создавать несколько «зон» хранения энергии в песке. Можно построить систему, предназначенную для длительного хранения тепла по направлению к центру цилиндра из песка, и краткосрочные повторяющиеся циклы использования ближе к верхней поверхности или снаружи. Это невозможно в жидкой среде (воде или соленом расстворе), поскольку жидкости постоянно смешивались бы и двигались.

Таким образом, система климатических решений Mission Innovation подсчитала, что развертывание системы хранения энергии Polar Night в полном объеме может заменить достаточное количество источников тепла, сжигающих углерод, чтобы сократить ежегодные выбросы парниковых газов примерно на 57–283 мегатонны эквивалента CO2 в год к 2030 году. Это был бы довольно значительный вклад.