Ključni podaci za van
- Finska tvrtka instalirala je pješčanu bateriju u gradu u Finskoj.
- Energija se mjesecima pohranjuje kao toplina u pijesku, koja se koristi za zagrijavanje vode koja se zimi dovodi do stanara.
- S povećanom proizvodnjom obnovljive energije, jeftina rješenja za pohranu su trenutna potreba, predlažu stručnjaci.
Zelena energija ima više od same proizvodnje. Jednako je važno pronaći učinkovite i ekološki prihvatljive mehanizme za pohranu sve te čiste energije.
Iako istraživači rade na pretvaranju nebodera u ogromne baterije, Polar Night Energy (PNE) u Finskoj instalirao je prvu komercijalnu pješčanu bateriju, koja može pohraniti energiju nekoliko mjeseci, kako bi grijala domove zimi kada potrebe za energijom porastu.
“Proizvodnja obnovljivih izvora energije kao što su vjetar i solarna energija vrlo je nestabilna i samo se djelomično preklapa s potrošnjom u vremenu,” objašnjava PNE na svojoj web stranici. "Naša tehnologija pruža način da se jeftini i čisti višak električne energije preradi u vrijednu toplinu na pristupačan način da se koristi kada je najpotrebnije."
Dolje na Zemlju
Jednostavno rečeno, pješčana baterija pretvara električnu energiju u toplinu, koju zatim pohranjuje za kasniju upotrebu. Pijesak nije samo jedan od najjeftinijih medija za skladištenje topline, već je i vrlo učinkovit i malo gubi tijekom vremena.
Za razliku od litij-ionske baterije, pješčana baterija koristi otporno zagrijavanje za povećanje temperature okoline, koja se zatim prenosi na pijesak uz pomoć izmjenjivača topline. Pijesak ima vrlo visoku temperaturu taljenja koja iznosi stotine stupnjeva Fahrenheita. Važno je da pijesak može pohraniti toplinsku energiju mjesecima, što pješčane baterije čini održivim rješenjem za dugoročno skladištenje.
PNE je podigao prvu komercijalnu pješčanu bateriju u malom energetskom poduzeću u gradu Kankaanpää u zapadnoj Finskoj. Baterija je u obliku silosa koji je ispunjen s oko 100 tona pijeska.
Trenutno baterija napaja sustav centralnog grijanja četvrti. Prema PNE-u, kada je potrebno, vrući zrak u bateriji može se koristiti za zagrijavanje vode, koja se zatim pumpa u urede i domove u susjedstvu.
Finska pješčana baterija ima snagu grijanja od 100 kW i ukupni skladišni kapacitet od 8 MWh. Prema tvrtki, baterija košta manje od 10 dolara po kilovat-satu, a nakon što bude funkcionalna može trajati "desetke godina".
… ekonomija ovisi o kapitalnim troškovima sustava gdje tehnologije skladištenja toplinske energije obećavaju.
Osim toga, PNE također ima manji operativni testni pilot od 3 MWh u Hiedanranti, Tampere, koji je povezan na lokalnu mrežu daljinskog grijanja i osigurava toplinu za nekoliko zgrada. Tvrtka je koristila ovaj pilot za testiranje, validaciju i optimizaciju rješenja za pješčane baterije. Pilot projekt dobiva dio energije iz niza solarnih panela od 100 četvornih metara, a ostatak iz tradicionalne električne mreže.
Dugoročno rješenje
Povećani napori da se maksimalno poveća proizvodnja obnovljive zelene energije diljem svijeta tjeraju istraživače da traže inovativna rješenja za pohranjivanje te energije za kasniju upotrebu.
Iako se tradicionalne kemijske baterije izrađene od litija i drugih minerala mogu prenamijeniti za ovaj zadatak, one nisu održive niti isplative dugoročno, kada će se veliki dio električne energije proizvoditi iz obnovljivih izvora, tvrdi PNE.
Osim PNE-a, nekoliko drugih istraživača istražuje korištenje pješčanih baterija kao sredstva za pohranu energije. Projekt ENDURING američkog Nacionalnog laboratorija za obnovljivu energiju (NREL) uspješno je izradio prototip rješenja za pohranu toplinske energije koje koristi pijesak kao medij za pohranu.
NREL istraživač Patrick Davenport rekao je da je projekt ENDURING pomogao pokazati jasan put premašivanja 50% povratne učinkovitosti. Učinkovitost povratnog putovanja određuje postotak električne energije stavljene u pohranu i kasnije vraćene. Što je veća povratna učinkovitost, to se manje energije gubi u procesu skladištenja.
Ovo je važno budući da su pješčane baterije dobre za skladištenje i otpuštanje topline, ali nisu baš učinkovite kada je u pitanju vraćanje energije u električnu mrežu, primjećuje BBC izvještavajući o finskoj bateriji.
U razmjeni e-pošte s Lifewireom, Davenport je ustvrdio da iako povratna učinkovitost pješčanih baterija nije dorasla modernim kemijskim baterijama, poput litij-ionskih, one više nego nadoknađuju gubitak time što su visoko skalabilni i zbog iznimno niskih kapitalnih troškova.
"Uz perspektivu redovitih niskih cijena električne energije (ponekad besplatne ili čak plaćene), povratna učinkovitost postaje manje važna," ustvrdio je Davenport. "Umjesto toga, ekonomija ovisi o kapitalnim troškovima sustava gdje tehnologije skladištenja toplinske energije obećavaju."
