Огромные «песчаные батареи» — новая технология для хранения излишков солнечной и ветровой энергии
Первая в мире песчаная батарея действует как резервуар большой емкости для излишков энергии ветра и солнца. Энергия сохраняется в виде тепла, батарея помогает отапливать город Канкаанпяа на западе Финляндии.
Бассейн в финском городе Канкаанпяа обогревается песком, точнее, песчаной батареей. Энергетическое предприятие Vatajankoski сотрудничает с Polar Night Energy — компанией, занимающейся сезонным аккумулированием тепла, чтобы накапливать излишки энергии от местных ветровых и солнечных электростанций в виде тепла в первой в мире коммерческой песчаной батарее. А песчаная батарея может передавать это тепло в города для использования в домах, общественных бассейнах и на производстве.
Концепция нагрева песка для накопления энергии не нова, новый здесь способ коммерциализировать это в крупномасштабном применении. Первая установка в Западной Финляндии имеет изолированный бункер, сделанный из стального корпуса высотой семь метров, заполненного 110 тоннами песка и теплообменных труб.
Электроэнергия берется из электросети или из местных источников. Она позволяет Polar Night Energy нагревать песок, когда чистое электричество более дешевое, обычно в середине ночи. Электрическая энергия передается в накопитель тепла с помощью воздухопроводной системы с замкнутым контуром.
Песок — недорогой материал высокой плотности — это твердый материал, который может нагреваться до температуры, значительно превышающей температуру кипения воды, и который может хранить в несколько раз больше энергии, чем бак для воды. Финский блок может достигать 600 градусов Цельсия, а максимальная температура теплохранилища ограничивается не свойствами самого песка, а термостойкостью материалов, используемых при строительстве и контроле за хранилищем.
Песок не сохраняет электричество, но сохраняет энергию в виде тепла. Чтобы получить тепло из накопителя, прохладный воздух дует через трубы, нагреваясь при прохождении через устройство. Затем его можно использовать для различных задач, включая преобразование воды в технологический пар или нагрев воды в теплообменнике. Тепло также можно преобразовать обратно в электричество, хотя и с потерями электроэнергии, если внедрить дополнительно турбинную технологию.
Polar Night Energy говорит, что финская батарея накапливает 8 мегаватт-часов тепловой энергии, когда она полна, и выдает около 200 киловатт энергии через трубы — чего достаточно для 100 домов и общественного бассейна. «Трубам и песку нет износа, они вечны, — говорит представитель компании. — Вентилятор является единственной подвижной частью, и при необходимости его легко заменить».
Недоброжелатели концепции песочной батареи говорят, что песок сохраняет в десять раз меньше энергии на единицу объема, чем традиционная химическая батарея, пишет Popular Mechanics. Но Polar Night Energy утверждает, что ее батарея в десять раз дешевле литиевой батареи, которая сохраняет аналогичное количество энергии. Так финская песчаная батарея стоит около 200 000 долларов, в то время как литий-ионная батарея, хранящая такое же количество энергии, стоила бы не менее 1,6 миллиона долларов.
Компания заявляет, что проекты песчаных батарей можно масштабировать до 1 000 мегаватт-часов. Хотя песок может оставаться горячим месяцами, нынешний процесс нагревает его двухнедельными циклами. Тепловая батарея имеет наилучший диапазон использования, когда она заряжается и разряжается от 20 до 200 раз в год, в зависимости от применения.
Комментарии