Ključni izsledki
- Finsko podjetje je namestilo peščeno baterijo v mestu na Finskem.
- Energija se več mesecev shranjuje kot toplota v pesku, ki se uporablja za ogrevanje vode, ki jo pozimi dovajajo stanovalcem.
- S povečano proizvodnjo energije iz obnovljivih virov so poceni rešitve za shranjevanje nujne, pravijo strokovnjaki.
Zelena energija je več kot le proizvodnja. Enako pomembno je iskanje učinkovitih in okolju prijaznih mehanizmov za shranjevanje vse te čiste energije.
Medtem ko si raziskovalci prizadevajo spremeniti nebotičnike v velikanske baterije, je Polar Night Energy (PNE) na Finskem namestila prvo komercialno peščeno baterijo, ki lahko več mesecev hrani energijo za ogrevanje domov pozimi, ko se potrebe po energiji povečajo.
»Proizvodnja obnovljivih virov energije, kot sta vetrna in sončna energija, je zelo spremenljiva in se le delno prekriva s porabo v času,« pojasnjuje PNE na svoji spletni strani. »Naša tehnologija ponuja način za predelavo poceni in čiste odvečne električne energije v dragoceno toploto na cenovno dostopen način, ki jo lahko uporabimo, ko jo najbolj potrebujemo.«
Na Zemljo
Preprosto povedano, peščena baterija pretvori električno energijo v toploto, ki jo nato shrani za kasnejšo uporabo. Pesek ni samo eden najcenejših medijev za shranjevanje toplote, je tudi zelo učinkovit in se s časom malo izgubi.
Za razliko od litij-ionske baterije peščena baterija uporablja uporovno segrevanje za povečanje temperature okolja, ki se nato s pomočjo toplotnega izmenjevalnika prenese na pesek. Pesek ima zelo visoko temperaturo taljenja, ki je na stotine stopinj Fahrenheita. Pomembno je, da lahko pesek več mesecev hrani toplotno energijo, zaradi česar so peščene baterije izvedljiva rešitev za dolgoročno shranjevanje.
PNE je postavil prvo komercialno baterijo s peskom v majhnem energetskem podjetju v mestu Kankaanpää na zahodu Finske. Baterija je v obliki silosa, ki je napolnjen s približno 100 tonami peska.
Trenutno baterija napaja sistem centralnega ogrevanja za okoliš. Glede na PNE se vroč zrak v akumulatorju lahko po potrebi uporabi za ogrevanje vode, ki se nato črpa v pisarne in domove v soseski.
Finska peščena baterija ima 100 kW grelne moči in skupno kapaciteto shranjevanja 8 MWh. Po navedbah podjetja baterija stane manj kot 10 dolarjev na kilovatno uro in ko deluje, lahko zdrži "deset let".
… ekonomija je odvisna od kapitalskih stroškov sistema, kjer obetajo tehnologije za shranjevanje toplotne energije.
Poleg tega ima PNE tudi manjši operativni testni pilot s 3 MWh v Hiedanranti, Tampere, ki je povezan z lokalnim omrežjem daljinskega ogrevanja in zagotavlja toploto za nekaj stavb. Podjetje je ta pilot uporabilo za testiranje, validacijo in optimizacijo rešitve za peščene baterije. Pilotni projekt dobi del energije iz 100 kvadratnih metrov velikega niza sončnih kolektorjev, ostalo pa iz tradicionalnega električnega omrežja.
Dolgoročna rešitev
Večja prizadevanja za čim večjo proizvodnjo obnovljive zelene energije po vsem svetu spodbujajo raziskovalce k iskanju inovativnih rešitev za shranjevanje te energije za kasnejšo uporabo.
Čeprav je tradicionalne kemične baterije, izdelane iz litija in drugih mineralov, mogoče preoblikovati za to nalogo, niso trajnostne niti stroškovno učinkovite na dolgi rok, ko bo velik del električne energije proizveden iz obnovljivih virov, trdi PNE.
Poleg PNE več drugih raziskovalcev raziskuje uporabo peščenih baterij kot sredstva za shranjevanje energije. Projekt ENDURING ameriškega nacionalnega laboratorija za obnovljivo energijo (NREL) je uspešno izdelal prototip rešitve za shranjevanje toplotne energije, ki kot medij za shranjevanje uporablja pesek.
Raziskovalec NREL Patrick Davenport je dejal, da je projekt ENDURING pomagal dokazati jasno pot do preseganja 50-odstotne povratne učinkovitosti. Učinkovitost povratnega potovanja določa odstotek električne energije, ki je shranjena in pozneje ponovno pridobljena. Večja kot je povratna učinkovitost, manj energije se izgubi v procesu shranjevanja.
To je pomembno, saj so peščene baterije dobre za shranjevanje in oddajanje toplote, niso pa zelo učinkovite, ko gre za vračanje energije v električno omrežje, opaža BBC, ki poroča o finski bateriji.
V izmenjavi e-poštnih sporočil z Lifewire je Davenport trdil, da čeprav povratna učinkovitost peščenih baterij ni primerljiva s sodobnimi kemičnimi baterijami, kot je litij-ionska, več kot nadomestijo izgubo s tem, da so zelo razširljivi in zaradi izjemno nizkih kapitalskih stroškov.
"Z možnostjo rednih nizkih stroškov električne energije (brezplačne ali celo plačljive za uporabo) postane povratna učinkovitost manj pomembna," je zatrdil Davenport. "Namesto tega je ekonomija odvisna od kapitalskih stroškov sistema, kjer obetajo tehnologije za shranjevanje toplotne energije."
