Võtmed kaasavõtmiseks
- Soome ettevõte paigaldas ühte Soome linna liivapatarei.
- Energiat salvestub kuude kaupa soojusena liiva sees, mida kasutatakse talvel elanikele torustikuga vee soojendamiseks.
- Taastuvenergia tootmise suurenemise tõttu on odavad salvestuslahendused tunni vajadus, soovitavad eksperdid.
Rohelises energias on enamat kui lihts alt tootmine. Tõhusate ja keskkonnasõbralike mehhanismide leidmine kogu selle puhta energia salvestamiseks on sama oluline.
Kuigi teadlased töötavad selle nimel, et muuta pilvelõhkujad hiiglaslikeks akudeks, on Polar Night Energy (PNE) Soomes paigaldanud esimese kaubandusliku liivapatarei, mis suudab energiat salvestada mitu kuud, et soojendada kodusid talvel, kui energiavajadus suureneb..
„Taastuvate energiaallikate, nagu tuule- ja päikeseenergia tootmine on väga muutlik ja kattub aja jooksul tarbimisega vaid osaliselt,” selgitab PNE oma veebisaidil. "Meie tehnoloogia võimaldab odava ja puhta elektrienergia ülejäägi viimistlemiseks väärtuslikuks soojuseks taskukohasel viisil, et seda kasutada siis, kui seda kõige rohkem vajatakse."
Maa peale
Lihtsam alt öeldes muudab liivaaku elektrienergia soojuseks, mille see seejärel salvestab hilisemaks kasutamiseks. Liiv pole mitte ainult üks odavamaid vahendeid soojuse salvestamiseks, vaid ka väga tõhus ja kaotab aja jooksul vähe.
Erinev alt liitiumioonakust kasutab liivaaku takistuslikku kuumenemist ümbritseva õhu temperatuuri tõstmiseks, mis seejärel viiakse soojusvaheti abil liivale. Liival on väga kõrge sulamistemperatuur, mis on sadu Fahrenheiti kraadi. Oluline on see, et liiv võib salvestada soojusenergiat kuude kaupa, muutes liivaakud elujõuliseks pikaajaliseks ladustamislahenduseks.
PNE on Lääne-Soomes Kankaanpää linna väikeses energiaettevõttes püstitanud esimese kaubandusliku liivapatarei. Aku on silokujuline, mis on täidetud umbes 100 tonni liivaga.
Praegu toidab linnaosa keskküttesüsteemi aku. PNE andmetel saab akus olevat kuuma õhku vajaduse korral kasutada vee soojendamiseks, mis seejärel pumbatakse naabruses asuvatesse kontoritesse ja kodudesse.
Soome liivaaku küttevõimsus on 100 kW ja kogumaht on 8 MWh. Ettevõtte sõnul maksab aku vähem kui 10 dollarit kilovatt-tunni kohta ja kui see on töökorras, võib see kesta "kümneid aastaid".
… ökonoomika sõltub süsteemi kapitalikuludest, kus soojusenergia salvestamise tehnoloogiad on paljulubavad.
Peale selle on PNE-l Tamperes Hiedanrantas ka väiksem 3 MWh töökatsepiloot, mis on ühendatud kohaliku kaugküttevõrguga ja pakub soojust paarile hoonele. Ettevõte kasutas seda pilooti liivaaku lahenduse testimiseks, valideerimiseks ja optimeerimiseks. Katseprojekt saab osa energiast 100-ruutmeetrisest päikesepaneelidest ja ülejäänu traditsioonilisest elektrivõrgust.
Pikaajaline lahendus
Suurenenud jõupingutused taastuva rohelise energia tootmise maksimeerimiseks kogu maailmas on pannud teadlasi otsima uuenduslikke lahendusi selle energia salvestamiseks hilisemaks kasutamiseks.
Kuigi liitiumi ja teiste mineraalidega valmistatud traditsioonilisi keemiapatareisid saab selle ülesande täitmiseks uuesti kasutada, ei ole need pikas perspektiivis jätkusuutlikud ega kulutõhusad, kuna suur osa elektrist toodetakse taastuvatest allikatest, väidab ta. PNE.
Lisaks PNE-le uurivad mitmed teised teadlased liivapatareide kasutamist energia salvestamise vahendina. USA riikliku taastuvenergia labori (NREL) projektiga ENDURING on eduk alt prototüüpitud soojusenergia salvestamise lahendus, mis kasutab salvestusmeediumina liiva.
NREL-i teadur Patrick Davenport ütles, et projekt ENDURING aitas näidata selget teed edasi-tagasi reiside efektiivsuse 50% ületamiseks. Edasi-tagasi kasutegur määrab hoiule pandud ja hiljem välja võetud elektrienergia protsendi. Mida kõrgem on edasi-tagasi kasutegur, seda vähem energiat salvestusprotsessis kaob.
See on oluline, kuna liivaakud on head soojuse salvestamiseks ja eraldamiseks, kuid ei ole kuigi tõhusad elektrivõrku voolu tagastamisel, märgib BBC Soome aku kohta.
Meilivahetuses Lifewire'iga väitis Davenport, et kuigi liivapatareide edasi-tagasi efektiivsus ei vasta tänapäevaste keemiapatareide (nt liitium-ioon) omadele, korvavad need kaotuse rohkem kui väga skaleeritav ja nende ülimadalad kapitalikulud.
"Võttes arvesse regulaarset odavat elektrienergiat (kasutamine on mõnikord tasuta või isegi tasuline), muutub edasi-tagasi reisi efektiivsus vähem oluliseks, " kinnitas Davenport. "Selle asemel sõltub ökonoomika süsteemi kapitalikuludest, kus soojusenergia salvestamise tehnoloogiad on paljulubavad."
