„Много финландско нещо“: Голяма пясъчна батерия за съхранение на вятърна и слънчева енергия с помощта на натрошен сапунен камък

Батерията ще може да съхрани едноседмичната нужда от топлина през зимата - как работи?

Огромна пясъчна батерия е настроена да намали въглеродните емисии на финландски град.

Промишленото хранилище в Порнайнен, Южна Финландия, ще бъде най-голямата пясъчна батерия в света, когато той ще бъде пуснат в експлоатация след няколко години.

С възможност за съхраняване на 100 MWh топлинна енергия от и вятърни източници, той ще позволи на жителите да елиминират маслото от своята топлофикационна мрежа, помагайки за намаляване на емисиите с близо 70 на цент.

„Вълнуващо е да се изгради мащабно хранилище за топлинна енергия, което също ще действа като първична производствена инсталация в топлофикационната мрежа на Порнайнен“, казва Лииса Наскали, главен оперативен директор на Polar Night Energy, компанията зад иновацията.

„Това е значителна стъпка в разширяването на технологията за пясъчни батерии.“

Пясъчните батерии стават все по-големи във Финландия

Новата 1 MW пясъчна батерия има предшественик. През май 2022 г. Polar Night Energy монтира по-малък дизайн на електроцентрала в град Канкаанпя.

Стартиран точно когато Русия спря доставките на газ като отмъщение за присъединяването си към НАТО, проектът беше навременен пример за това как възобновяемата енергия може да бъде използвана по нов начин.

Euronews Green по-рано разговаря с младите финландски основатели, Томи Еронен и Марку Юльонен, които разработиха технологията.

„Говорихме как – ако имахме свободата да проектираме общност за себе си – как бихме могли да разрешим енергийния проблем в такава ограничена среда? ” Марку каза за вдъхновението зад Polar Night Energy през 2018 г.

„След това доста бързо, особено тук на север, се натъквате на проблема дали се опитвате да произвеждате енергията възможно най-чисто. ”

Приятелите започнаха да си играят с идеи, кацайки върху пясък като достъпен начин за съхраняване на изобилието от електричество, генерирано, когато слънцето грее или вятърът духа с висока скорост.

Оказва се, че песъчинките са изненадващо просторни, когато става дума за съхранение на енергия.

Намирането на начин за съхраняването им е същността на разгръщането на пълния им потенциал. батериите работят добре за специфични приложения, обяснява Марку, но освен техните разходи, те не могат да поемат огромно количество енергия.

Оказва се, че песъчинките са изненадващо просторни, когато става дума за съхранение на енергия.

Пясъчната батерия в Pornainen ще бъде около 10 пъти по-голяма от тази, която все още работи в електроцентралата Vatajankoski в Kankaanpää. Стартът също така преди това свърза пилотна инсталация към топлофикационната мрежа на град Тампере.

И така, как работят пясъчните батерии точно?

Това е доста проста структура като начало, каза Polar Night Energy за своя прототип. Висока кула се пълни с нисък пясък и се зарежда с топлина от излишната слънчева и електрическа енергия.

Това работи чрез процес, наречен резистивно нагряване, при който топлината се генерира чрез триенето, създадено при електрически ток преминава през всеки материал, който не е свръхпроводник. След това горещият въздух циркулира в контейнера през топлообменник.

Пясъкът може да съхранява топлина при около 500C за няколко месеца, осигурявайки ценен запас от по-евтина енергия през зимата. При необходимост батерията разрежда горещия въздух - затопляща вода в топлофикационната мрежа. Домовете, офисите и дори местният плувен басейн се възползват например от.

„Там наистина няма нищо луксозно“, казва Марку за хранилището. „Сложната част се случва на компютъра; трябва да знаем как енергията или топлината се движи вътре в хранилището, така че да знаем през цялото време колко е налично и с каква скорост можем да разреждаме и зареждаме.“

Как пясъчната батерия ще обслужва жителите в Порнайнен?

След като усъвършенства своите алгоритми за зареждане, Polar Night Energy вече е готова да разшири технологията за съхранение в Порнайнен.

След като бъде завършена, новата батерия ще бъде интегрирана с мрежата на Loviisan Lämpö, ​​финландската отоплителна компания, която доставя централно отопление в района.

„Loviisan Lämpö се движи към по-екологична енергия производство. С пясъчната батерия можем значително да намалим енергията, произведена от изгаряне, и напълно да елиминираме използването на петрол," казва главният изпълнителен директор Мико Пааянен.

Проектът също е в съответствие с плановете на Порнайнен за . Много от сградите му, включително общообразователното училище, кметството и библиотеката, разчитат на централно отопление.

Кметът на Порнайнен Анти Куусела казва, че общината „приветства всички иновативни проекти за развитие, които намаляват емисиите в операциите на централното отопление и допринасят за разширяването на мрежата.“

Общо се очаква пясъчната батерия да намали емисиите на еквивалент на въглероден диоксид със 160 тона годишно. Освен че градът ще се откаже от петрола, в резултат на това се очаква изгарянето на дървесни стърготини да намалее с 60 процента.

Капацитетът за съхранение на топлинна енергия на батерията се равнява на почти едномесечна нужда от топлина през лятото и една седмица търсенето през зимата в Порнайнен, казва Polar Night Energy.

Изграждането и тестването на 13 метра висока и 15 метра широка батерия се очаква да отнеме около 13 месеца, което означава, че трябва да поддържа топлината на жителите доста преди зимата на 2025 г. .

Устойчив материал ли е пясъкът?

„Искахме да намерим нещо, което може да се добива почти навсякъде по света,“ Марку каза. Но дали пясъкът е толкова вездесъщ, колкото си мислим?

Търсенето на строителния материал се очаква да нарасне с 45 процента през следващите 40 години, според скорошно холандско проучване. Пясъкът за строителството обикновено се извлича от реки и езера и ускорява загубата му от тези екосистеми.

Но що се отнася до финландските инженери, няма особено значение откъде идва пясъкът . Въпреки че първоначално е бил използван строителен пясък (за ограничаване на транспортните емисии), пясъчните батерии работят с всеки подобен на пясък материал, който има достатъчно висока плътност, в рамките на определени термодинамични параметри.

В Порнайнен Polar Night Energy откри устойчив материал в натрошен сапунен камък; страничен продукт от производството на камини, запазващи топлината на финландска компания.

„Tulikivi е добре известна и традиционна компания“, казва Наскали. „Сапуненият камък, който използват, е нещо много финландско.“

„Винаги избираме носителя за съхранение на топлинна енергия според нуждите на клиента. Изследването и тестването на различни материали е от решаващо значение за нас, за да използваме материали, които са подходящи по отношение на свойствата, рентабилността и популяризирането на“, добавя тя.

Polar Night Energy има големи амбиции да разпространи технологията си по целия свят .

Както Markku ни каза през 2022 г., „ние искаме да изградим сто пъти по-големи хранилища по света възможно най-бързо.“

Последвайте ни в