Инженеры запустили крупнейшую в мире песчаную батарею: вот как она работает
Крупнейшая в мире песчаная батарея — объект высотой 13 метров и диаметром 15 метров — построена в городе Порнайнен на юге Финляндии и уже начало снабжать теплом местные здания, в том числе, городскую ратушу.
Песчаная батарея — это инновационная технология хранения энергии, разработанная финской компанией Polar Night Energy. Принцип работы устройства удивительно прост: избыточная электроэнергия от возобновляемых источников нагревает заполняющий батарею песок до температуры 600 градусов Цельсия. Песок находится в огромном, изолированном от внешней среды контейнере и может сохранять тепло месяцами, выступая в роли своеобразного аккумулятора.
Новая установка способна хранить до 100 мегаватт-часов тепловой энергии — этого достаточно, чтобы обеспечивать теплом весь город в течение недели. По размерам она в десять раз превосходит первую коммерческую песчаную батарею, которую несколько лет назад построила та же компания. КПД системы составляет впечатляющие 90%, что делает ее высокоэффективным решением для хранения энергии.
Одной из ключевых проблем возобновляемых источников энергии является их нестабильность. Например, солнечные батареи эффективны только когда светит солнце, ветрогенераторы дают электричество только в ветреные дни. Получается, что когда такие установки работают, энергии может быть даже слишком много, а когда нет — не хватать. Песчаная батарея служит простым и эффективным решением этой проблемы: когда электричество дешевое и доступное (например, в ветреные или солнечные дни), оно используется для нагрева песка через систему замкнутых воздушных труб внутри батареи. Когда наоборот, нужно получить тепло, холодный воздух прокачивается через трубы, нагревается от горячего песка до температуры 400 градусов и затем используется, например, для нагрева воды в системе централизованного теплоснабжения.
Инновационная песчаная батарея стала заменой устаревшей котельной на древесной щепе, она позволит не только обеспечить нужды жителей Порнайнена в тепле, но и поможет сократить выбросы углекислого газа в местной теплосети на 70%. Для Финляндии, где зимы долгие и холодные, а возобновляемая энергетика развивается быстрыми темпами, такие системы хранения особенно актуальны.
Установка работает с июня этого года, и, по словам разработчиков, уже превзошла целевые показатели эффективности. Пока что система не производит электричество напрямую — она хранит и отдает лишь тепло. Но специалисты Polar Night Energy уже работают над технологией преобразования накопленного тепла обратно в электричество — возможно, для этого будут использоваться паровые турбины.
Успех этого проекта может вдохновить другие города и страны на внедрение подобных решений. Песчаные батареи особенно перспективны для регионов с холодным климатом и развитой возобновляемой энергетикой. Это простое, надежное и экологичное решение для хранения энергии, основой которого служит самый обычный и доступный природный материал — песок.
