Тепловой аккумулятор на обычном песке запустили Финляндии

В мире не прекращаются поиски способов сохранить излишки энергии или тепла. К этому обязывает «зелёная» повестка, которая требует переходить на возобновляемые, но не слишком стабильные источники энергии. В этот раз отличилась финская компания Polar Night Energy, которая запустила первую в мире коммерческую установку накопления тепла на основе обычного песка. Нагретый до 500–600 °C (даже до 1000 градусов) песок может месяцами отдавать тепло в систему обогрева зданий и подачи горячей воды. Эта технология также может обеспечивать теплом промышленные процессы, которые сегодня зависят от энергии ископаемого топлива.

Установка представляет собой хорошо теплоизолированный резервуар высотой 7 метров и диаметром 4 метра. Ёмкость заполнена обычным песком, очищенным от горючих материалов и грязи. По центру резервуара в песке заложен простой теплообменный контур, который отдаёт песку излишки тепла от системы централизованного теплоснабжения и серверов службы. Объёма песка в резервуаре достаточно, чтобы запасти 8 МВт·ч энергии при номинальной мощности отдачи 100 кВт. 

Тепло может сохраняться месяцами с малыми потерями. Установка не предназначена для выработки электричества, что только увеличило бы потери. Песчаная батарея проста и не требует дорогостоящих компонентов, таких как турбины.  В представленном виде система характеризуется высоким КПД — на уровне 99 % — и используется для обогрева жилых помещений, общественных мест и нагрева воды.

Разработчик установки считает, что проект легко масштабировать. Большие ёмкости с песком могут сохранять до 20 ГВт·ч энергии с разогревом песка до 1000 °C. Подобные тепловые аккумуляторы можно создавать в заброшенных шахтах и других подземных резервуарах правильной (для удобства работы) формы. Это существенно снизит стоимость накапливаемой энергии, которая даже на небольшой установке позволяет получать тепло по цене $10,27 за кВт·ч.

Компания PNE спроектировала и построила первый коммерческий аккумулятор тепла на основе песка для Ватаянкоски, энергетической компании, расположенной в Западной Финляндии. Он будет обеспечивать теплом сеть централизованного теплоснабжения Ватаянкоски в Канкаанпяя, Финляндия. Тепловая мощность хранилища составляет 100 кВт, а мощность – 8 МВтч. Полномасштабное использование хранилища начнется в 2022 году.

Кроме того, в Хиеданранте, Тампере, работает экспериментальный образец мощностью 3 МВтч. Он подключен к местной сети централизованного теплоснабжения и обеспечивает теплом несколько зданий. Пилотный проект позволяет проводить тестирование, проверку и оптимизацию решения по аккумулированию тепла. Энергия частично поступает от массива солнечных панелей площадью 100 квадратных метров, а частично из электрической сети.

«Преобразовать электричество в тепло очень просто. Но если вернуться от тепла к электричеству, вам понадобятся турбины и более сложные вещи. Пока мы просто используем тепло как тепло, все остается очень простым», — сказал технический директор Polar Night Маркку Юленен в видеоинтервью с Disruptive Investing.