Atslēgas līdzņemšanai
- Somu uzņēmums ir uzstādījis smilšu akumulatoru Somijas pilsētā.
- Enerģija vairākus mēnešus tiek uzkrāta kā siltums smiltīs, ko izmanto, lai sildītu ūdeni, kas ziemā tiek piegādāts iedzīvotājiem.
- Palielinoties atjaunojamās enerģijas ražošanai, lēti uzglabāšanas risinājumi ir vispiemērotākie, iesaka eksperti.
Zaļā enerģija ir vairāk nekā tikai ražošana. Tikpat svarīgi ir atrast efektīvus un videi draudzīgus mehānismus, lai uzglabātu visu šo tīro enerģiju.
Lai gan pētnieki strādā pie tā, lai debesskrāpjus pārvērstu par milzu baterijām, uzņēmums Polar Night Energy (PNE) Somijā ir uzstādījis pirmo komerciālo smilšu akumulatoru, kas var uzglabāt enerģiju vairākus mēnešus, lai sildītu mājas ziemā, kad palielinās enerģijas vajadzības..
“Atjaunojamo enerģijas avotu, piemēram, vēja un saules enerģijas, ražošana ir ļoti nepastāvīga un tikai daļēji pārklājas ar patēriņu,” savā tīmekļa vietnē skaidro PNE. “Mūsu tehnoloģija nodrošina veidu, kā lētu un tīru elektrības pārpalikumu pārstrādāt līdz vērtīgam siltumam par pieņemamu cenu, ko izmantot, kad tas visvairāk nepieciešams.”
Uz zemi
Vienkārši sakot, smilšu akumulators pārvērš elektrību siltumā, ko pēc tam uzglabā vēlākai lietošanai. Smiltis ir ne tikai viens no lētākajiem siltuma uzglabāšanas līdzekļiem, bet arī ļoti efektīvas un laika gaitā maz zaudē.
Atšķirībā no litija jonu akumulatora, smilšu akumulators izmanto pretestības karsēšanu, lai paaugstinātu apkārtējās vides temperatūru, kas pēc tam ar siltummaiņa palīdzību tiek pārnesta uz smiltīm. Smiltīm ir ļoti augsta kušanas temperatūra, kas ir simtiem grādu pēc Fārenheita. Svarīgi, ka smiltis var uzglabāt siltumenerģiju mēnešiem ilgi, padarot smilšu baterijas par dzīvotspējīgu ilgtermiņa uzglabāšanas risinājumu.
PNE ir uzcēlis pirmo komerciālo smilšu akumulatoru nelielā energoapgādes uzņēmumā Kankaanpää pilsētā Somijas rietumos. Akumulators ir tvertnes formā, kas ir piepildīta ar aptuveni 100 tonnām smilšu.
Šobrīd rajona centrālapkures sistēmu darbina akumulators. Saskaņā ar PNE informāciju, ja nepieciešams, akumulatorā esošo karsto gaisu var izmantot ūdens uzsildīšanai, kas pēc tam tiek sūknēts uz apkārtnes birojiem un mājām.
Somijas smilšu akumulatora sildīšanas jauda ir 100 kW, un kopējā uzglabāšanas jauda ir 8 MWh. Saskaņā ar uzņēmuma sniegto informāciju akumulators maksā mazāk nekā 10 ASV dolārus par kilovatstundu, un pēc darbības sākuma tas var ilgt "desmitiem gadu".
… ekonomika ir atkarīga no sistēmas kapitāla izmaksām, kur siltumenerģijas uzglabāšanas tehnoloģijas ir daudzsološas.
Papildus tam PNE ir arī mazāks 3 MWh darbības izmēģinājuma pilots Hiedanrantā, Tamperē, kas ir savienots ar vietējo centralizētās siltumapgādes tīklu un nodrošina siltumu dažām ēkām. Uzņēmums izmantoja šo izmēģinājuma versiju, lai pārbaudītu, apstiprinātu un optimizētu smilšu akumulatora risinājumu. Izmēģinājuma projekts daļu enerģijas iegūst no 100 kvadrātmetru saules paneļu bloka, bet pārējo daļu no tradicionālā elektrotīkla.
Ilgtermiņa risinājums
Palielinātie centieni maksimāli palielināt atjaunojamās zaļās enerģijas ražošanu visā pasaulē liek pētniekiem meklēt novatoriskus risinājumus, lai uzglabātu šo enerģiju vēlākai izmantošanai.
Lai gan tradicionālās ķīmiskās baterijas, kas izgatavotas no litija un citiem minerāliem, var izmantot šim uzdevumam, tās nav ilgtspējīgas un nav rentablas ilgtermiņā, jo liela daļa elektroenerģijas tiks ražota no atjaunojamiem avotiem, apgalvo. PNE.
Papildus PNE vairāki citi pētnieki pēta smilšu bateriju izmantošanu kā enerģijas uzkrāšanas līdzekli. ASV Nacionālās atjaunojamās enerģijas laboratorijas (NREL) projekts ENDURING ir veiksmīgi izveidojis siltumenerģijas uzglabāšanas risinājuma prototipu, kurā kā uzglabāšanas līdzekli izmanto smiltis.
NREL pētnieks Patriks Devenports teica, ka ENDURING projekts palīdzēja parādīt skaidru ceļu, kā sasniegt 50% turp un atpakaļ efektivitāti. Turp un atpakaļ efektivitāte norāda uz krātuvē ievietotās un vēlāk izgūtās elektroenerģijas procentuālo daudzumu. Jo augstāka ir turp un atpakaļ efektivitāte, jo mazāk enerģijas tiek zaudēts uzglabāšanas procesā.
Tas ir svarīgi, jo smilšu baterijas ir piemērotas siltuma uzkrāšanai un izdalīšanai, taču tās nav īpaši efektīvas, ja runa ir par enerģijas atgriešanu elektrības tīklā, liecina BBC ziņojumi par Somijas akumulatoru.
E-pasta apmaiņā ar Lifewire Deivenports apgalvoja, ka, lai gan smilšu akumulatoru efektivitāte turp un atpakaļ neatbilst mūsdienu ķīmiskajām baterijām, piemēram, litija jonu akumulatoriem, tās vairāk nekā kompensē zaudējumus, jo ir ļoti mērogojams un to ārkārtīgi zemo kapitāla izmaksu dēļ.
"Paredzot regulāru zemu elektrības cenu (par bezmaksas vai pat maksas lietošanu reizēm), efektivitāte abos virzienos kļūst mazāk svarīga," apgalvoja Devenporta. "Tā vietā ekonomika ir atkarīga no sistēmas kapitāla izmaksām, kur siltumenerģijas uzglabāšanas tehnoloģijas ir daudzsološas."
