Энергия – это ресурс, значимость которого невозможно переоценить. Она необходима для работы бытовой техники и производственных мощностей, для выращивания сельскохозяйственных культур и обогрева домов. Вот только её постоянно не хватает, особенно там, где слишком сильно полагаются на «зелёные технологии». В Финляндии предложили оригинальный выход из положения: использовать энергию, запасаемую в системах хранения, работающих на песке.

Несовершенство «зелёной» энергии

Превратить природные явления в возобновляемый источник энергии – одна из гениальнейших идей человека. Солнце фактически является бесконечным источником тепла, стоит только собрать его и превратить в электричество, что и делают солнечные батареи. В пустынях и на побережье массово устанавливают ветрогенераторы, поскольку там сила ветра настолько велика, что может вращать их огромные лопасти. Точно так же используют волны и приливные течения. Тем не менее не всё так радужно, поскольку солнечно и ветрено бывает далеко не всегда. Если энергосистема сильно зависит от «зелёных» источников, то со снабжением будут большие перебои, когда выработка энергии прекратится в штиль, ночью или в пасмурную погоду. На этот случай разрабатываются энергонакопители.

Суть идеи заключается в сборе излишков выработанной энергии, чтобы запасти её впрок, используя при этом огромные батареи. Конечно, стоят такие аккумуляторы недёшево, поэтому и ведётся поиск альтернативных более доступных накопителей. Идей было высказано немало, например, солевые батареи, проточные или кремниевые с фазовым переходом. К сожалению, все они имеют недостатки, связанные с огромными затратами на монтаж, слишком большими размерами или с недостаточной эффективностью. Теперь список экспериментальных разработок пополнился энергонакопителем, основанным на использовании песка.

Песчаная батарея

Суть любого накопителя энергии сводится к её сбору и к временному хранению, пока она не понадобится для каких-либо нужд. При этом совершенно не обязательно она должна быть электрической, тепловая тоже вполне подойдёт. Именно так работает новый энергонакопитель, построенный финской компанией Polar Night Energy: он будет собирать тепло, чтобы использовать его по мере надобности. Основой для батареи стал обычный песок. По словам представителя компании, его качество, вид и фракция не имеют совершенно никакого значения, лишь бы в нём не было способного гореть мусора. Это дешёвый и распространённый материал, не требующий особой обработки и подготовки. Самое главное его качество – большая теплоёмкость, поэтому песок вполне можно использовать для создания батарей, накапливающих тепловую энергию.

Центральное место в подобной батарее занимает электрический нагреватель. Он работает за счёт излишков электроэнергии, которая вырабатывается экологически чистыми электростанциями. Нагревательный элемент располагается в большой цилиндрической ёмкости шириной 4 метра и высотой 7 метров, заполненной песком. Со временем песок нагревается до 600-700 градусов Цельсия и хранит в себе 8 мегаватт-часов энергии. При этом номинальная выдаваемая мощность составляет 100 кВтч. То есть это огромный тепловой аккумулятор.

Чтобы получить накопленную энергию обратно, вокруг ёмкости сделали тепловой контур, заполненный водой. Он соединяется с системой центрального отопления, где горячая вода идёт на обогрев частных домов и квартир, а также промышленных предприятий. При этом тепло будет извлекаться по мере необходимости. На текущий момент компания Polar Night Energy построила первую коммерческую песчаную батарею в пригороде Хельсинки. Здесь имеются все условия для её запуска и эксплуатации: наличие системы централизованного отопления, «зелёные» источники энергии и постоянная потребность в обогреве. По словам компании, по сравнению с остальными проектами, затраты на установку системы очень маленькие, примерно 10 долларов за каждый кВтч. Как ожидается, накопитель будет масштабирован для хранения 20 гигаватт-часов и выработки нескольких сотен МВтч энергии. Песок в системе будет нагреваться до 1000 градусов Цельсия.

На самом деле, это самая простая система хранения энергии из созданных на текущий момент. Её можно размещать даже в старых шахтах подходящей формы и размера, намного увеличив таким образом энергоёмкость. Правда, компания не приводит никаких технических деталей из соображений коммерческой тайны. Поэтому очень сложно судить об эффективности песчаного аккумулятора. Как будет изолироваться нагретый песок от окружающего мира, неизвестно, также неясно, насколько большими будут потери энергии.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!