W skrócie
- Największa na świecie komercyjna bateria z piasku rozpoczęła pracę w fińskim Pornainen, umożliwiając magazynowanie ciepła przez kilka tygodni.
- Bateria wykorzystuje nadwyżki energii elektrycznej z odnawialnych źródeł do ogrzewania steatytowego wypełnienia, które przekazuje ciepło do miejskiej sieci ciepłowniczej.
- Magazyn ciepła nie wymaga litu ani metali ziem rzadkich do działania, a eksperci wskazują na możliwość zastosowania tej technologii w miejscach z rozbudowaną siecią ciepłowniczą.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie
Na pierwszy rzut oka przypomina przemysłowy silos. Ma 13 metrów wysokości, 15 metrów średnicy i jest wypełniony około 2 tys. ton pokruszonego steatytu, czyli skały bogatej w talk. W rzeczywistości jest jednak ogromnym magazynem energii cieplnej, który ma pomóc zastąpić paliwa kopalne w miejskim systemie ogrzewania.
Instalacja powstała w niewielkim fińskim mieście Pornainen, liczącym około 5 tys. mieszkańców. Według firmy Polar Night Energy może pokryć zapotrzebowanie miasta na ciepło przez niemal miesiąc latem i około tydzień zimą po jednym pełnym naładowaniu.
Jak działa bateria z piasku?
Mimo nazwy urządzenie nie magazynuje energii elektrycznej tak jak akumulatory litowo-jonowe. Wykorzystuje ją do ogrzania materiału znajdującego się wewnątrz dobrze izolowanego zbiornika.
Kiedy w sieci pojawia się nadmiar energii z elektrowni wiatrowych lub słonecznych, a ceny prądu spadają, energia elektryczna zasila grzałki. Te podgrzewają wypełnienie baterii do bardzo wysokiej temperatury. Ciepło pozostaje uwięzione wewnątrz przez wiele dni lub nawet tygodni. Gdy zapotrzebowanie na ogrzewanie rośnie, energia jest odbierana przez wymienniki ciepła i trafia do miejskiej sieci ciepłowniczej.
Jak podkreśla Annette Höglund-Dönnes z Polar Night Energy, najważniejszą zaletą systemu jest możliwość oddzielenia momentu zakupu taniej energii elektrycznej od chwili, gdy potrzebne jest ciepło. Dzięki temu można magazynować energię wtedy, gdy jest jej pod dostatkiem, a wykorzystywać ją podczas największego zapotrzebowania.
Magazyn bez litu i metali ziem rzadkich
Twórcy technologii podkreślają, że do budowy baterii nie są potrzebne lit, kobalt ani metale ziem rzadkich wykorzystywane w klasycznych akumulatorach. W przypadku magazynowania ciepła wystarcza tani materiał mineralny oraz dobra izolacja.
Projekt w Pornainen jest około dziesięć razy większy od pierwszej baterii piaskowej uruchomionej w Finlandii w 2022 r. Według Polar Night Energy nowa instalacja zmniejszy emisję gazów cieplarnianych lokalnej sieci ciepłowniczej o blisko 70 proc. oraz ograniczy zużycie zrębków drzewnych o około 60 proc. Kotłownia opalana biomasą pozostaje jednak w gotowości jako źródło szczytowe i rezerwowe.
Czy taka technologia sprawdzi się gdzie indziej?
Eksperci uważają, że magazyny ciepła tego typu mogą znaleźć zastosowanie również poza Finlandią. Szczególnie tam, gdzie funkcjonują rozbudowane sieci ciepłownicze i coraz większy udział energii z wiatru oraz fotowoltaiki.
Profesor Jan Rosenow z Uniwersytetu Oksfordzkiego zwraca uwagę, że magazyny elektrotermiczne można ładować wtedy, gdy energia jest tania, a zgromadzone ciepło wykorzystywać nawet po wielu dniach lub tygodniach. To zasadnicza różnica w porównaniu z większością akumulatorów litowo-jonowych, które zwykle magazynują energię przez znacznie krótszy czas.
Sama bateria piaskowa nie rozwiązuje wszystkich problemów transformacji energetycznej. Jej zadaniem nie jest produkcja prądu, lecz magazynowanie ciepła. W miejscach, gdzie ogrzewanie budynków odpowiada za znaczną część zużycia energii, takie rozwiązania mogą jednak ograniczyć spalanie paliw kopalnych i ułatwić wykorzystanie nadwyżek energii z odnawialnych źródeł, które w przeciwnym razie zostałyby niewykorzystane.
