Песочный теплоаккумулятор: сможет ли эта технология хранения тепловой энергии дать новый импульс развитию «зеленой» энергетики?

В Финляндии, на основе новой технологии хранения выработанной энергии, построен и введен в эксплуатацию большой "песочный аккумулятор". Высокотемпературный накопитель тепла построен на территории электростанции в в городе Канкаанпяа. Сможет ли внедрение новой технологии хранения энергии, в промышленных масштабах, дать новый импульс развитию "зеленой" энергетики?

Адепты "зеленой" энергетики считают главными её "достоинствами" возобновляемость источников, из которых получена энергия, и отсутствие выбросов при генерации энергии. Это, конечно, хорошо, но у "зеленой" энергетики есть и не менее весомые недостатки. Это высокая стоимость вырабатываемой энергии, сезонность плюс непредсказуемость выработки (которая зависит природных, погодных условий и т.д.) и проблема хранения излишков полученной энергии для возможности её использования в периоды спада выработки.

Как считают специалисты компании Polar Night Energy, применившие новую и дешевую технологию накопления и хранения тепла (энергии) в своей "песочной батарее", решается проблема дороговизны хранения избытков выработанной в "высокий" сезон "зеленой" (солнечной и ветряной) энергии. До настоящего времени, выработанные излишки, "хранили" в виде электроэнергии в аккумуляторных батареях. А это очень и очень дорого.  

Песочный теплоаккумулятор от Polar Night Energy представляет собой большой стальной контейнер (высотой 7 метров), который заполнен ста тоннами обычного строительного песка, который дешев и может аккумулировать много тепла в небольшом объеме. Излишки выработанной солнечной и ветряной энергии пускают на нагрев песка в контейнере. Песок нагревается до 500-600 градусов Цельсия (правда процесс нагрева происходит довольно медленно) и может хранить накопленное тепло несколько месяцев. Таким образом, излишки энергии, выработанные в солнечный или ветренный сезон, могут "дешево и эффективно", с минимальными потерями, храниться в теплоаккумуляторе до холодного сезона, когда накопленная энергия может быть использована для отопления жилых домов.

Горячий песок теплоаккумулятора нагревает воздух, находящийся в специальной емкости, которая установлена внутри корпуса "песочного аккумулятора". Из емкости, горячий, нагретый песком воздух, подается в теплообменник, где происходит нагрев (кипячение) воды, которая, в свою очередь, подается в централизованную сеть теплоснабжения для отопления жилых домов. Тепловая мощность данного "песочного аккумулятора" оценивается в 100 кВт, а его энергоемкость в 8 МВт*ч.

Сама по себе данная технология не нова (в смысле теории), а вот "воплощение" технологии в реально работающий теплоаккумулятор такого масштаба происходит впервые. Если "песчаный аккумулятор" докажет свою эффективность в энергосбережении и способности сглаживания неравномерности потребления тепла в зависимости от сезона, то такой альтернативный способ отопления домов может быть применен в бОльших масштабах, чем сейчас (в данное время, с помощью введенного в эксплуатацию теплоаккумулятора, планируется отапливать в зимний сезон небольшой поселок, располагающийся в непосредственной близости от электростанции Канкаанпяа). Если довести емкость подобных энергохранилищ до 20 ГВт*ч, это позволит уже централизованно отапливать все жилые дома в масштабах города.

Вполне возможно, что массовое использование таких теплоаккумуляторов (позволяющих преобразовывать излишки "зеленой" электроэнергии в тепло и обеспечивающих хранение этого тепла), если и не станет прорывом в "зеленой" энергетике, то, уж точно даст новый импульс для ее дальнейшего развития. Так как выработка ветрогенераторов и солнечных батарей крайне нестабильна и зависит от многих факторов (времени года, погодных условий, цикла день-ночь и т.д.) то бывают периоды, когда вся выработанная электроэнергия уходит в сеть потребителям, а есть периоды, в которые генерация превышает потребление. Именно в период избыточной генерации, теплоаккумуляторы и должны "резервировать" избытки (пусть и в виде тепловой энергии) и хранить её до тех пор, пока она будет востребована. А так как "стоимость хранения" энергии теплоаккумуляторами несоизмеримо меньше по сравнению с "хранением" избыточной "зеленой" электроэнергии с помощью аккумуляторных батарей (за счет затрат на сооружение теплоаккумулятора и практически вечного срока службы его наполнителя), то с помощью данной технологии очень "дешево и сердито" решается вопрос аккумулирования, хранения и использования в нужный момент избыточной генерации в "зеленой" энергетике.