Финская компания Polar Night Energy анонсировала создание «песчаной батареи» промышленного масштаба, которая может быть включена в систему централизованного теплоснабжения. Разработчики заявили, что мощности батареи должно хватить для обогрева целого города во время холодных полярных зим.
Зеленая энергетика, включающая, например, солнечную, ветровую, приливную и геотермальную, хороша тем, что использует возобновляемые ресурсы для получения энергии. Но один из наиболее существенных ее минусов в том, что энергия вырабатывается только тогда, когда может, а не тогда, когда она нужна. Именно поэтому для энергетического перехода на возобновляемые источники энергии необходимо развивать не только методы ее добычи, но и способы хранения.
Форма хранения генерируемой энергии может быть самой разной: от обычных литиевых батарей до гидроаккумулирующих электростанций, батарей на расплавах солей, углекислотных аккумуляторов и других экзотичных идей. Однако литиевые батареи слишком дороги для компенсации многомесячных провалов солнечной генерации зимой (или многонедельных для ветровой). ГАЭС практически неприемлемы для западных стран по идеологическим причинам, а остальные методы, как правило, еще дороже литиевых решений. Поэтому поиск новых способов хранения энергии продолжает оставаться острейшей проблемой.
Идея «песчаной батареи», разработанной и запатентованной компанией Polar Night Energy, довольно проста. По сути, это большой стальной бункер с горячим песком (или аналогичным твердым материалом), который нагревается вплоть до 1000 градусов Цельсия через теплообменник, расположенный в центре резервуара. Для нагрева теплоносителя используется избыточная электроэнергия из сети, генерируемая, например, ветряками или солнечными панелями.
По заявлению разработчиков, их высокотемпературное хранилище настолько хорошо изолированно, что способно сохранять накопленную энергию в течение нескольких месяцев с минимальными потерями (не более пяти процентов). По мере необходимости энергию можно извлекать в виде тепла или электричества, хотя первый вариант более предпочтительный из-за меньших энергетических потерь. При этом специалисты получают песок для своей установки из экологически чистых источников. Он состоит из очищенного и высушенного измельченного мыльного камня — побочного продукта местной промышленности.
Такое хранилище планируют использовать в Финляндии, подключив его к местной системе централизованного теплоснабжения муниципалитета Порнайнен с населением чуть более пяти тысяч человек. Ранее компания Polar Night Energy уже разработала и построила прототип песчаной системы хранения тепловой энергии для местной энергетической компании.
Прототип способен хранить примерно восемь мегаватт-часов первичной энергии при номинальной мощности 100 киловатт. Новая же «песчаная батарея» размером 13 на 15 метров должна быть на порядок более энергоемкой (до 100 мегаватт-часов первичной энергии).
Отметим, что стоимость энергии, полученной с помощью предшествующей установки, составляла менее 10 евро за киловатт-час. Это в сотни раз выше, чем стоимость первичной энергии из газа, например, в России. Вероятно, новый прототип должен иметь более низкую цену запасаемой энергии, поскольку он заметно крупнее предшественника. Строительство и испытания батареи должны завершиться уже следующей весной.