Запущен первый коммерческий песчаный аккумулятор

Набирающие всё бóльшую популярность из-за их относительной дешевизны, экологичности и простоты в установке и использовании ветряные и солнечные электростанции обладают одним существенным недостатком: они не способны производить электричество равномерно, так как солнце и ветер присутствуют не всегда. Особенно это актуально для Финляндии, где зимой совсем небольшая продолжительность светового дня. Летом же и в особо погожие (или ветренные) дни такие источники энергии наоборот вырабатывают больше электричества, чем нужно. Выход — запасать электричество, когда его в избытке, и тратить его постепенно во все остальное время.

Для этого можно использовать самые разные решения — от привычных химических аккумуляторов (например, потерявших часть емкости литиевых батарей от электромобилей, собранных в крупные установки) до силы тяжести и энергии текущей воды (как это происходит в гидроаккумулирующих электростанциях, они же ГАЭС). Но у всех таких способов есть довольно серьёзные недостатки (цена, экологичность, техническая сложность, размеры и пр.), от которых песчаный аккумулятор избавлен.

Первый такой построила компания Polar Night Energy на ТЭС Ватаянкоски в городе Канкаанпяа (около 12 тыс. жителей) в западной Финляндии. Аккумулятор представляет собой цилиндрический стальной термоизолированный контейнер высотой 7 м и диаметром 4 м. Он заполнен обычным, хотя и очищенным песком массой порядка 100 тонн, а в центр него помещён нагревательный элемент.

Работает все это так: избыточное электричество от ветряных и солнечных электростанций поступает на нагревательный элемент, тот нагревает песок до 500 °C, и он остаётся горячим месяцами. Далее тепло может превращаться в электричество (но для этого потребуется построить турбину, как на обычной электростанции, и обратное превращение сопряжено с большими потерями энергии) или использоваться на прямую — чтобы нагревать воздух в помещениях и водпроводную воду. Далее та поступает в дома и общественные места города, например, в бассейн.

В настоящее время песчаный аккумулятор используется, чтобы разогревать с 60 до 75−100 °С горячий воздух, «выхлоп» от работы серверов, из местного центра обработки данных — и он уже используется в городских системах.

Характеристики песчаного аккумулятора после его запуска оказались таковы: мощность 100 кВт, энергоемкость 8 МВт·ч, эффективность около 99%. Срок службы такой установки измеряется десятилетиями.

В будущем компания Polar Night Energy планирует построить более крупную такую установку с энергоемкостью 20 ГВт·ч, в которой песок будет разогреваться до 1000 °C.

Источник изображения: Polar Night Energy