Prvá komerčná piesková batéria začala ukladať energiu vo Fínsku

Každá z nich má svoje výhody a nevýhody z hľadiska účinnosti, veľkosti, umiestnenia, nákladov na inštaláciu, prevádzkových nákladov, príkonu a výstupného výkonu, životnosti a doby, počas ktorej dokáže uskladniť energiu. To je dobré, pretože rôzne riešenia budú napĺňať rôzne potreby . Niektoré budú podporovať energetickú sieť počas okamžitých nárastov dopytu, iné budú vyrovnávať nesúlad medzi dennými krivkami dopytu a ponuky obnoviteľných zdrojov a ďalšie budú pomáhať riešiť sezónne výpadky dodávok, napríklad keď v zime klesá slnečná energia.

Ďalšia inovatívna technológia prichádza z Fínska. Spoločnosť Polar Night Energy otvorila svoju prvú komerčnú pieskovú batériu v priestoroch „novej energetickej“ spoločnosti Vatajankoski, niekoľko hodín od Helsínk.

Ide o systém skladovania tepelnej energie, ktorý je v skutočnosti postavený okolo veľkej izolovanej oceľovej nádrže, ktorá je široká približne 4 metre a vysoká 7 metrov, a je plná starého piesku. Keď sa tento piesok zahreje pomocou jednoduchého výmenníka tepla, ktorý je zakopaný v jeho strede, toto zariadenie je schopné uskladniť pôsobivých 8 megawatt hodín energie pri menovitom výkone 100 kW, pričom piesok sa zahreje na teplotu približne 500 - 600 stupňov Celzia.

Keď je energia potrebná, opäť sa rovnakým spôsobom získa ako teplo. Spoločnosť Vatajankoski využíva toto uskladnené teplo spolu s prebytočným teplom z vlastných dátových serverov na napájanie miestneho systému diaľkového vykurovania, ktorý využíva vodu z potrubia na prenos tepla po okolí. To sa potom môže použiť na vykurovanie budov alebo bazénov, v priemyselných procesoch alebo v akejkoľvek inej situácii, ktorá si vyžaduje teplo.

„Premena elektriny na teplo je naozaj jednoduchá,“ hovorí Markku Ylönen, technický riaditeľ spoločnosti Polar Night. „Ale keď sa vraciate z tepla na elektrinu, tam potrebujete turbíny a zložitejšie veci. Pokiaľ využívame teplo len ako teplo, zostáva to naozaj jednoduché“. Spoločnosť uvádza faktor účinnosti až 99 percent, schopnosť skladovať teplo s minimálnymi stratami celé mesiace a životnosť v desiatkach rokov.

Na piesku pritom nie je nič zvláštne. Spoločnosť tvrdí, že musí byť len suchý a bez horľavých nečistôt. Spoločnosť ho skutočne považuje za super nízko nákladové alebo dokonca nulové médium na skladovanie. Celá vec je taká jednoduchá a lacná, že spoločnosť Polar Night Energy tvrdí, že náklady na inštaláciu sú nižšie ako 10 EUR na kilowatthodinu a že funguje úplne automaticky, bez použitia spotrebného materiálu, tiež s minimálnymi nákladmi.

Spoločnosť tvrdí, že sa bude dať aj škálovať, pričom inštalácie s kapacitou okolo 20 gigawatthodín energie vytvárajú stovky megawattov menovitého výkonu a piesok sa v určitých prevedeniach zohrieva až na 1 000 stupňov Celzia. Z nepoužívaných banských šácht je možné vytvoriť hromadné podzemné úložiská, ak majú správny tvar. Nie sú potrebné žiadne vysokotlakové nádoby a najväčšie náklady často predstavuje potrubie.

Obchodný názov Polar Night je samozrejme odkazom na skutočnosť, že niektoré časti severného Fínska počas hlbokej zimy nevidia priame slnko celé týždne. Táto piesková batéria, ako tvrdí spoločnosť, bude mať najväčší vplyv počas takýchto období, keď jej dlhodobé skladovanie udrží budovy lacno a čisto vykurované počas mrazivej fínskej zimy.

V tomto prípade sa skutočne využíva pevné pieskové médium, pretože konštrukcia umožňuje viacero „zón“ skladovania energie v piesku. Je možné vybudovať systém určený na dlhodobé uskladnenie tepla smerom k stredu pieskového valca, ale na kratšie cykly opakovaného používania bližšie k hornému povrchu alebo k vonkajšej strane. V kvapalnom prostredí, ako je voda alebo roztavená soľ, by to nebolo možné, pretože kvapaliny by sa neustále miešali a pohybovali.

Dá sa povedať, že tento systém nájde široké uplatnenie len v oblastiach s diaľkovým vykurovaním. V súčasnosti sa však využíva prekvapivo veľa diaľkového vykurovania. Takmer polovica všetkých škandinávskych domácností využíva nejakú formu tohto systému a možno ho nájsť aj v mnohých iných oblastiach, vrátane severnej Číny a USA.

V rámci klimatických riešení Mission Innovation sa preto odhaduje, že nasadenie systému skladovania energie Polar Night v plnom rozsahu by mohlo nahradiť dostatok zdrojov tepla spaľujúcich uhlík, aby sa do roku 2030 znížili ročné emisie skleníkových plynov o 57 až 283 megaton ekvivalentu CO2 ročne. To by bol dosť významný príspevok.