A legfontosabb elvitelek
- Egy finn cég homoktelepet helyezett el egy finnországi városban.
- Az energiát hónapokig hőként tárolják a homokban, amit a télen a lakossághoz vezetékes víz melegítésére használnak fel.
- A megnövekedett megújuló energiatermelés mellett az olcsó tárolási megoldásokra van szükség – javasolják a szakértők.
A zöld energiában többről van szó, mint a termelésről. Ugyanilyen fontos a hatékony és környezetbarát mechanizmusok megtalálása a tiszta energia tárolására.
Miközben a kutatók azon dolgoznak, hogy a felhőkarcolókat óriás akkumulátorokká alakítsák, a finn Polar Night Energy (PNE) beszerelte az első kereskedelmi forgalomban lévő, több hónapig energiát tárolni képes homok akkumulátort, hogy felmelegítse az otthonokat télen, amikor az energiaszükséglet megnövekszik..
„A megújuló energiaforrások, például a szél- és a napenergia termelése erősen ingadozó, és csak részben fedi át időben a fogyasztást” – magyarázza a PNE a honlapján. „Technológiánk módot ad arra, hogy az olcsó és tiszta áramfelesleget értékes hővé finomítsuk megfizethető módon, hogy a legnagyobb szükség esetén felhasználhassuk.”
Le a Földre
Leegyszerűsítve: a homok akkumulátor az elektromos áramot hővé alakítja, amelyet aztán eltárol későbbi használatra. A homok nemcsak az egyik legolcsóbb hőtároló közeg, hanem nagyon hatékony is, és idővel keveset veszít.
A lítium-ion akkumulátorral ellentétben a homokakkumulátor rezisztív fűtést használ a környezeti hőmérséklet növelésére, amelyet aztán egy hőcserélő segítségével homokba visznek át. A homok olvadáspontja nagyon magas, több száz Fahrenheit fok. Fontos, hogy a homok hónapokig képes hőenergiát tárolni, így a homok akkumulátorok életképes, hosszú távú tárolási megoldást jelentenek.
A PNE felállította az első kereskedelmi forgalomban lévő homoktelepet egy kis energiaszolgáltatónál a nyugat-finnországi Kankaanpää városában. Az akkumulátor egy siló formáját ölti, amely körülbelül 100 tonna homokkal van megtöltve.
Jelenleg az akkumulátor táplálja a kerület központi fűtési rendszerét. A PNE szerint szükség esetén az akkumulátorban lévő forró levegő felhasználható víz melegítésére, amelyet aztán a környéken lévő irodákba és otthonokba pumpálnak.
A finn homok akkumulátor 100 kW fűtőteljesítményű, a teljes tárolókapacitása pedig 8 MWh. A vállalat szerint az akkumulátor kilowattóránként kevesebb, mint 10 dollárba kerül, és ha egyszer üzembe helyezik, "tíz évig" is kitarthat.
… a gazdaságosság a rendszer tőkeköltségétől függ, ahol a hőenergia-tárolási technológiák ígéretesek.
Ezen kívül a PNE-nek van egy kisebb, 3 MWh-s üzemi tesztpilótája is a tamperei Hiedanrantában, amely egy helyi távfűtési hálózatra csatlakozik, és néhány épület hőjét látja el. A vállalat ezt a kísérletet használta a homok akkumulátor megoldásának tesztelésére, érvényesítésére és optimalizálására. A kísérleti projekt energiájának egy részét egy 100 négyzetméteres napelem-rendszerből nyeri, a többit pedig a hagyományos elektromos hálózatból.
Hosszú távú megoldás
A megújuló zöldenergia-termelés maximalizálására tett erőfeszítések világszerte arra késztetik a kutatókat, hogy innovatív megoldásokat keressenek az energia tárolására későbbi felhasználás céljából.
A lítiumból és más ásványokból készült hagyományos vegyi akkumulátorok ugyan újra felhasználhatók erre a feladatra, de nem fenntarthatóak és nem költséghatékonyak hosszú távon, amikor az elektromos energia nagy részét megújuló forrásokból állítják elő. PNE.
A PNE mellett több más kutató is vizsgálja a homok akkumulátorok energiatárolási eszközként való használatát. Az Egyesült Államok Nemzeti Megújuló Energia Laboratóriumának (NREL) ENDURING projektje sikeresen prototípust készített egy olyan hőenergia-tárolási megoldást, amely homokot használ tárolóeszközként.
Az NREL-kutató, Patrick Davenport azt mondta, hogy az ENDURING projekt segített bebizonyítani, hogy az oda-vissza út hatékonysága meghaladja az 50%-ot. Az oda-vissza hatásfok a tárolóba helyezett és később visszanyert villamos energia százalékos arányát adja meg. Minél nagyobb az oda-vissza hatásfok, annál kevesebb energia veszteség a tárolási folyamat során.
Ez azért fontos, mert a homokakkumulátorok jók a hő tárolására és leadására, de nem túl hatékonyak, ha az áramot vissza kell juttatni az elektromos hálózatba – állapítja meg a BBC a finn akkumulátorról szóló beszámolójában.
A Lifewire-rel folytatott e-mail üzenetváltásában Davenport kijelentette, hogy bár a homok akkumulátorok oda-vissza hatásfoka nem felel meg a modern vegyi akkumulátorokénak, mint például a lítium-ion, a veszteséget bőven pótolják azzal, hogy rendkívül skálázhatóak, és rendkívül alacsony tőkeköltségeik miatt.
"A rendszeres alacsony (ingyenes vagy akár fizetős) villamosenergia-áram kilátásba helyezésével az oda-vissza út hatékonysága kevésbé fontos" - szögezte le Davenport. "Ehelyett a gazdaságosság a rendszer tőkeköltségétől függ, ahol a hőenergia-tárolási technológiák ígéretesek."
