Keeawayt
- Suomalainen yritys on asentanut hiekkaakun suomalaiseen kaupunkiin.
- Energia varastoituu lämmöksi hiekkaan kuukausia, ja sillä lämmitetään talvisin asukkaille johdettua vettä.
- Uusiutuvan energian tuotannon lisääntyessä halvat varastointiratkaisut ovat tunnin tarve, ehdottavat asiantuntijat.
Vihreässä energiassa on muutakin kuin pelkkä tuotanto. Tehokkaiden ja ympäristöystävällisten mekanismien löytäminen kaiken puhtaan energian varastointiin on yhtä tärkeää.
Vaikka tutkijat pyrkivät muuttamaan pilvenpiirtäjiä jättimäisiksi akuiksi, Polar Night Energy (PNE) Suomessa on asentanut ensimmäisen kaupallisen hiekkaakun, joka voi varastoida energiaa useita kuukausia, lämmittämään koteja talvella, kun energian tarve kasvaa..
"Uusiutuvien energialähteiden, kuten tuuli- ja aurinkosähkön, tuotanto on erittäin epävakaa ja menee vain osittain päällekkäin ajan kulutuksen kanssa", PNE selittää verkkosivuillaan. "Teknologiamme tarjoaa tavan jalostaa halpaa ja puhdasta ylijäämäsähköä arvokkaaksi lämmöksi edullisella tavalla käytettäväksi silloin, kun sitä eniten tarvitaan."
Maan päälle
Yksinkertaisesti sanottuna hiekkaakku muuttaa sähkön lämmöksi, jonka se sitten varastoi myöhempää käyttöä varten. Hiekka ei ole vain yksi halvimmista lämmönvarastointivälineistä, vaan se on myös erittäin tehokasta ja häviää vain vähän ajan myötä.
Toisin kuin litiumioniakku, hiekkaakku käyttää resistiivistä lämmitystä ympäristön lämpötilan nostamiseksi, joka sitten siirtyy hiekkaan lämmönvaihtimen avulla. Hiekalla on erittäin korkea sulamislämpötila, joka on satoja Fahrenheit-asteita. Tärkeää on, että hiekka voi varastoida lämpöenergiaa kuukausia peräkkäin, mikä tekee hiekkaakuista kannattavan pitkän aikavälin varastointiratkaisun.
PNE on pystyttänyt ensimmäisen kaupallisen hiekkaakun pieneen energiayhtiöön Kankaanpään kaupunkiin Länsi-Suomeen. Akku on siilon muodossa, joka on täytetty noin 100 tonnilla hiekkaa.
Tällä hetkellä akku toimii piirin keskuslämmitysjärjestelmänä. PNE:n mukaan akussa olevalla kuumalla ilmalla voidaan tarvittaessa lämmittää vettä, joka sitten pumpataan lähialueen toimistoihin ja koteihin.
Suomalaisen hiekkaakun lämmitysteho on 100 kW ja kokonaisvarastointikapasiteetti 8 MWh. Yrityksen mukaan akku maksaa alle 10 dollaria kilowattituntia kohden, ja sen käyttö voi kestää "kymmeniä vuosia".
… talous perustuu järjestelmän pääomakustannuksiin, missä lämpöenergian varastointitekniikat lupaavat.
PNE:llä on lisäksi Tampereen Hiedanrannassa pienempi 3 MWh:n käyttökoepilotti, joka on kytketty paikalliseen kaukolämpöverkkoon ja joka tuottaa lämpöä parille rakennukselle. Yritys käytti tätä pilottia hiekkaakkuratkaisun testaamiseen, validointiin ja optimointiin. Pilottiprojekti saa osan energiastaan 100 neliömetrin aurinkopaneelijärjestelmästä ja loput perinteisestä sähköverkosta.
Pitkäaikainen ratkaisu
Kasvaneet pyrkimykset maksimoida uusiutuvan vihreän energian tuotanto ympäri maailmaa ovat saaneet tutkijat etsimään innovatiivisia ratkaisuja tämän energian varastoimiseksi myöhempää käyttöä varten.
Vaikka perinteisiä litiumia ja muita mineraaleja sisältäviä kemiallisia akkuja voidaan käyttää tähän tehtävään, ne eivät ole kestäviä eivätkä kustannustehokkaita pitkällä aikavälillä, kun suuri osa sähköstä tuotetaan uusiutuvista lähteistä, väittää. PNE.
PNE:n lisäksi useat muut tutkijat tutkivat hiekkaakkujen käyttöä energian varastointikeinona. Yhdysv altain kansallisen uusiutuvan energian laboratorion (NREL) ENDURING-projekti on onnistuneesti luonut prototyypin lämpöenergian varastointiratkaisun, joka käyttää hiekkaa varastointivälineenä.
NREL-tutkija Patrick Davenport sanoi, että ENDURING-projekti auttoi osoittamaan selkeän tien yli 50 % edestakaisen matkan tehokkuuteen. Meno-paluutehokkuus määrittää varastoon siirretyn ja myöhemmin haettavan sähkön prosenttiosuuden. Mitä korkeampi edestakaisen matkan hyötysuhde, sitä vähemmän energiaa häviää varastointiprosessissa.
Tämä on tärkeää, sillä hiekkaakut ovat hyviä lämmön varastoimiseen ja luovuttamiseen, mutta eivät kovin tehokkaita sähkön palauttamisessa sähköverkkoon, suomalaisesta akusta raportoi BBC.
Lifewiren kanssa käydyssä sähköpostinvaihdossa Davenport väitti, että vaikka hiekkaakkujen edestakainen hyötysuhde ei vastaa nykyaikaisia kemiallisia akkuja, kuten litiumioniakkuja, ne enemmän kuin korvaavat tappion olemalla erittäin skaalautuvia, ja niiden pääomakustannukset ovat erittäin alhaiset.
"Säännöllisen alhaisen sähkön (ilmainen tai jopa maksullinen käyttö toisinaan) mahdollisuus saada edestakaisen matkan tehokkuutta vähemmän tärkeäksi", Davenport vakuutti. "Sen sijaan talous on riippuvainen järjestelmän pääomakustannuksista, joissa lämpöenergian varastointitekniikat lupaavat."
