Długoterminowe magazynowanie nadwyżek energii. Finowie znaleźli rozwiązanie

Innowacyjny magazyn energii o wyjątkowej relacji zainstalowanej mocy do pojemności powstał w Finlandii. W ramach innego realizowanego obecnie w tym kraju projektu „Sand Battery” przetestowana zostanie technologia przekształcenia zmagazynowanej w piasku energii cieplnej z powrotem w energię elektryczną.
Za inwestycją zrealizowaną w Pornainen w południowej Finlandii stoi Polar Night Energy. Firma założona w 2018 r. specjalizuje się z budowie wielkoskalowych termalnych magazynów energii. Obiekty budowane przez Polar Night Energy mogą zagospodarować nadwyżki energii elektrycznej i przechować je w formie ciepła, które będzie można zagospodarować w lokalnych systemach ciepłowniczych lub w procesach przemysłowych wymagających wysokich temperatur. Medium przechowywania ciepła używane w piaskowych magazynach energii budowanych przez Finów może pochodzić z produktów ubocznych z przemysłu produkcyjnego lub wydobywczego.
W przypadku magazynu uruchomionego w Pornainen energia będzie przechowywana za pomocą około 2 tys. ton pokruszonego steatytu umieszczonego w zbiorniku o wysokości 13 m i szerokiego na 15 m.
W zimie ciepła wystarczy na tydzień, latem na miesiąc
Magazyn energii o mocy 1 MW i pojemności wynoszącej aż 100 MWh będzie pracować na potrzeby lokalnego systemu ciepłowniczego. W gminie Pornainen mieszka około 5 tys. osób. Pojemność energetyczna magazynu ma odpowiadać prawie miesięcznemu ich zapotrzebowaniu na ciepło latem i tygodniowemu zimą.
Dzięki uruchomieniu magazynu całkowicie zostanie wycofane użycie oleju w sieci ciepłowniczej Pornainen. Z kolei zużycie pelletu drzewnego zmniejszy się o około 6%. Działający dotychczas w Pornainen piec na biomasę będzie pełnił funkcję rezerwową i będzie wspierał magazyn podczas okresów szczytowego zapotrzebowania.
Magazyn ma zmniejszyć roczną emisję dwutlenku węgla z lokalnej sieci ciepłowniczej o około 160 ton i pozwolić na ograniczenie emisji systemu ciepłowniczego w Pornainen o niemal 70%.
Lokalny operator systemu ciepłowniczego chce osiągnąć neutralność klimatyczną do 2035 r..
.
.
Finowie wdrożą Power-to-Heat-to-Power
Polar Night Energy rozwijają autorskie technologie umożliwiające długoterminowe przechowywanie energii. Finowie mają na swoim koncie już kilka uruchomionych projektów.
Jeden z pierwszych magazynów energii firma zakończyła w 2022 r. Wówczas w fińskim zakładzie Vatajankowski w mieście Kankaanpää ruszył magazyn o mocy grzewczej 100 kW i pojemności energetycznej 8 MWh. Ten obiekt ma około 7 m wysokości i 4 m szerokości i według Night Energy pomieści około 100 ton piasku.
Fińska firma w zeszłym miesiącu ogłosiła budowę kolejnego magazynu energii, która ma się rozpocząć się jesienią w 2025 r. Instalacja zostanie uruchomiona w fińskim mieście Valkeakoski.
W odróżnieniu od poprzednich generacji systemów magazynowania energii opartych na piasku projekt rozwijany w Valkeakoski ma być zdolny do przekształcania zmagazynowanej energii cieplnej z powrotem w energię elektryczną. Proces ten nosi nazwę Power-to-Heat-to-Power (P2H2P). Wymaga, aby magazyn pracował w znacznie wyższych temperaturach w porównaniu z dotychczas zrealizowanymi magazynami.
Możliwość osiągania wyższych temperatur będzie testowana m.in. w ramach projektu pilotażowego. Zgodnie z tym, co opisuje wykonawca, oczekiwana wydajność elektryczna systemu P2H2P będzie wynosić 30-35%. Taki wynik ma być zbieżny z konwencjonalnymi elektrowniami.
Zaplanowana faza pilotażowa projektu w Valkeakoski ma się zakończyć na początku 2027 r. Pochodzący z Finlandii startu-up planuje w przyszłości dostarczać systemy wykorzystujące technologię Power-to-Heat-to-Power na skalę komercyjną.
.
.
.
Szwajcarzy chcą budową piaskowe magazyny energii
Polar Night Energy planuje zaznaczyć swoją obecność także w Szwajcarii. Fińska firma nawiązała współpracę z szwajcarską RWB Groupe SA, aby przyspieszyć komercjalizację technologii Sand Battery we francuskojęzycznych kantonach Szwajcarii. Partnerstwo obejmuje regiony: Vaud (VD), Valais (VS), Fribourg (FR), Neuchâtel (NE), Jura (JU), Geneva (GE) oraz francuskojęzyczną część kantonu Bern (BE).
.
.
.
W ramach umowy RWB będzie wyłącznym partnerem Polar Night Energy w tym regionie. Szwajcarzy odpowiadać będą za integrację technologii baterii piaskowych w nowych projektach energetycznych, w tym systemach ciepłowniczych. RWB, firma z ponad 85-letnim doświadczeniem i zespołem liczącym ponad 270 specjalistów, jest jednym z wiodących dostawców usług inżynieryjnych w Szwajcarii.
Oba przedsiębiorstwa planują wspólnie rozwijać technologię magazynowania ciepła, która będzie wspierać długoterminowe cele klimatyczne Szwajcarii.
Radosław Błoński
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
100mwh pojemnosci, jaka jest utrata ciepla na dzien, w lato w zime ?
W polskich instalacjach do produkcji skroplonego helu są takie izolatory że jakbyś tym zaizolował szklankę gorącej wody to po pół roku ciągle byłaby gorąca. Zdaje się że bazują na wysokiej jakości próżni.
Nie wiem czym jest zaizolowany ten zbiornik. Pewnie inżynierowie ocenili ile kosztują straty ciepła i zastosowali rozwiązanie najbardziej kosztowo efektywne
@Marian Nie można by tych izolatorów używać do dużych magazynów ciepła? Czy ekonomicznie nieuzasadnione?
Dobre rozwiązanie na magazynowanie krótkoterminowe (kilka, kilkanaście dni) ale z całą pewnością nie sezonowe. Dla porównania: magazyn wodny 70m sześć. ~6MWh przy temperaturze ok. 95°C traci w pierwszych trzech miesiącach ok. 0.5MWh na miesiąc i to przy izolacji z PIR o gr. 70cm (dno o wiele grubszej). Na filmie widać, że izolacja tego magazynu piaskowego jest z wełny (musi być bo temperatura kilkaset stopni), która ma wyższy wsp. przenikania i raczej też dużo cieńsza. Tak wysoka temperatura będzie też powodować dużo szybszą utratę energii.
Pioruny łapcie…
@SPS
Na chińskim portalu znalazłem krzemowe aerożele (silica aerogel) 3 razy cieplejsze od najlepszej wełny w cenie 60$ za 100kg.Wytrzymują bardzo wysokie temperatury
Sorry
Pomyłka. Raczej to jest 60$ za kilogram przy dużym zamówieniu. Wychodzi nawet 3000$ za metr sześcienny :-))
Zajrzałem na ich stronę i tam piszą, że stosują „standardowe” izolatory. Sprawność magazynowania to 85% ale nie napisane w jakim czasie. Sam piasek jako akumulator już trochę izoluje bo jego przewodność cieplna jest mniejsza niż przewodność wody
…ehhh
Od momentu „Zajrzałem na ich stronę…” jest o tej fińskiej firmie od magazynów energii