Новые песочные батареи для сохранения зеленой энергии

Солнечная энергия сможет накапливаться в песочных батареях. Эту идею предложил финский стартап Polar Night Energy. Новая технология позволяет увеличить использование солнечной или ветровой энергии. Основой послужила запатентованная технология высокотемпературного крупномасштабного накопителя тепла.

Как работают песочные батареи

Это довольно простая структура. Высокая серая башня заполнена обычным песком и заряжается теплом во время, когда выработка солнечной и ветровой электроэнергии избыточны.

Если использовать специальную терминологию, то процесс называется резистивным нагревом*, при котором тепло генерируется за счет трения, возникающего при прохождении электрического тока через любой материал, который не является сверхпроводником. Затем горячий воздух циркулирует в контейнере через теплообменник.

Установка преобразует электричество в тепло и хранит его для последующего использования. В качестве среды хранения был предложен песок, что обеспечивает безопасную эксплуатацию. Кроме того, песок является дешевым и распространенным материалом, который можно нагревать до 1000 °C и даже выше.

Внутри песка находится система теплопередачи, которая обеспечивает эффективное движение энергии в хранилище и обратно. Специальная изоляция между хранилищем и окружающей средой обеспечивает длительный срок хранения, вплоть до нескольких месяцев. Хотя в этом случае, потери энергии будут неуклонно увеличиваться. Что поделать — против законов физики не пойдешь.

Размер хранилищ может варьироваться от десятков до тысяч кубических метров. Хранилище можно разместить под землей, если необходимо его разместить в черте города, где стоимость земли обычно очень велика.

Песочные батареи — устойчивый способ хранения энергии

Выбросы CO2 от этих накопителей тепла есть только на этапе производства, т.к. в строительстве используют обычную технику.
Можно сказать, что тепло, получаемое из накопителя, такое же чистое, как и электричество, подаваемое в хранилище (при условии, что для выработки тока, вы используете солнечную батарею, а не дизель генератор 🙂 ).

Технология песочных батарей уже проверена на практике

Первый коммерческий накопитель тепла на основе песка был построен для Vatajankoski, энергетической компании, базирующейся в Западной Финляндии. Он будет обеспечивать теплом сеть централизованного теплоснабжения Ватаянкоски в Канкаанпяа. Хранилище имеет тепловую мощность 100 кВт и мощность 8 МВтч. Полномасштабное использование хранилища начнется в течение 2022 года.

Также есть пилотный испытательный стенд мощностью 3 МВтч в Хиданранте, Тампере. Он подключен к местной системе централизованного теплоснабжения и обеспечивает теплом несколько зданий. Пилотный проект позволяет проводить тестирование, проверку эффективности и оптимизацию применяемых решений для аккумулирования тепла. В пилотном проекте энергия частично поступает от солнечной панели площадью 100 квадратных метров, а частично от электросети.

Nota bene:

Использованы материалы:
https://polarnightenergy.fi/technology