В Финляндии заработала первая в мире коммерческая система хранения возобновляемой энергии на основе песка, разработанная компанией Polar Night Energy.
Одна из ключевых проблем при переходе на полностью возобновляемую энергию - это ее накопление для использования в то время, когда не светит солнце или не дует ветер, особенно в зимнее время, когда спрос высок. Большинство батарей сегодня изготавливается из лития, но это дорогой и дефицитный ресурс. Добыча этого минерала сопряжена со значительными экологическими издержками. «Даже если мы выкопаем весь литий в мире, мы не сможем построить батареи, достаточно большие, чтобы справиться со всеми колебаниями производства возобновляемой энергии», — комментирует соучредитель и главный технический директор Polar Night Energy Маркку Юленен.
Концепция песчаной батареи проста. Электроэнергия, вырабатываемая возобновляемыми источниками, нагревает воздух, поток которого направляется в бункер, заполненный сотнями тонн песка. Контактируя с горячим воздухом, песок нагревается до температуры 500-600 градусов по Цельсию и хорошо сохраняет это тепло неделями и даже месяцами. Зимой накопленная энергия используется для обогрева домов и предприятий. Эта технология также может обеспечивать теплом промышленные процессы, которые сегодня зависят от энергии ископаемого топлива.
Первая батарея, хранящая тепло в резервуаре с песком, установлена на электростанции энергетической компании Vatajankoski в городе Канкаанпяя (Финляндия), где она подключена к местной сети централизованного теплоснабжения и обслуживает около 10 000 человек. Батарея Kankaanpää представляет собой стальной резервуар 4 м в диаметре и 7 м в высоту, который содержит 100 тонн песка. Но Polar Night Energy предполагает, что будущие батареи будут иметь диаметр 20 метров и высоту 10 метров. Это должно дать аккумулятору 1 ГВт*ч емкости. Несколько таких песчаных батарей, размещенных вокруг населенного пункта, могли бы снабжать тепловой энергией крупные города. Одной было бы достаточно для использования в небольших или отдаленных поселках.
По словам Юленена, технология песчаных аккумуляторов малозатратна — песок стоит недорого, основные расходы связаны с оборудованием и строительством стального резервуара для хранения. К тому же,она оказывает минимальное воздействие на окружающую среду: единственные значительные выбросы парниковых газов будут связаны со строительством и транспортировкой песка, который должен поступать из места, расположенного неподалеку от места установки батареи. Такой накопитель нетребователен к качеству песка, в отличие от строительной отрасли, поэтому необязательно использовать мелкозернистый. По заверениям Polar Night Energy сгодятся даже альтернативные «пескоподобные материалы».
Песчаная батарея, скорее всего, будет использоваться только для производства тепла, а не электричества из-за неэффективности процесса преобразования, но, по словам Юленена, мировые потребности в отоплении достаточно велики, чтобы оправдать наличие отдельных систем хранения. “Это логичный шаг к производству тепла без сжигания”, — говорит Маркку.
