Цього тижня Фінляндія ввела в експлуатацію піщаний акумулятор промислового масштабу, розташований у південному місті Порнайнен. Найбільша у світі батарея цього типу візьме на себе теплопостачання муніципалітету, яке раніше виконувала стара електростанція, що працювала на щепі. Вона допоможе скоротити викиди вуглецю, які виробляє мережа опалення, на цілих 70%.
Розроблена фінською фірмою Polar Night Energy, яка кілька років тому побудувала перший у світі комерційний піщаний акумулятор, ця батарея має близько 13 метрів заввишки і 15 метрів завширшки. Цей пристрій слугуватиме носієм для зберігання до 100 МВт·год енергії з коефіцієнтом корисної дії 90%. Такий акумулятор є приблизно вдесятеро більшим за дебютну інсталяцію Polar Night Energy: він може накопичувати достатньо тепла для забезпечення теплопостачання всього міста протягом цілого тижня.
Теплові акумулятори (Thermal Energy Storage або TES) є критично важливим інструментом для країн на кшталт Фінляндії, які покладаються на вітрову та сонячну енергетику та періодично стикаються з коливаннями попиту та пропозиції енергії. Річ у тім, що сонячні та вітрові електростанції виробляють енергію стрибкоподібно та непостійно. Як наслідок, іноді генерація значно перевищує потреби мережі, і тоді виникає потреба ефективного зберігання цієї енергії для часів, коли генерація стає недостатньою. Піщаний акумулятор заряджається, коли виникає надлишок електроенергії, та може тримати заряд протягом місяців, допомагаючи збалансовувати енергомережу в періоди підвищеного попиту.
Ось як це працює: надлишок енергії, згенерований з відновлюваних джерел, використовують для нагрівання піску, який міститься у величезному добре ізольованому резервуарі, до температури 600 ºC з допомогою замкнутої системи наповнених повітрям труб. Через низьку теплопровідність, високу теплоємність та сипучу структуру, що перешкоджає швидкій втраті тепла, пісок дуже повільно остигає, діючи як акумулятор тепла. Пізніше через труби в шарах цієї батареї подається холодне повітря, яке поглинає тепло піску, нагріваючись до 400 ºC. Нагріте повітря може перетворювати воду на пару для промислових процесів або нагрівати воду для централізованого опалення за допомогою теплообмінників. Отже, так, тепловий акумулятор не накопичує та не постачає електроенергію безпосередньо. Проте в Polar Night Energy працюють над системою, яка допоможе знову конвертувати накопичене батареєю тепло в електроенергію, ймовірно, за допомогою парових турбін.
Варто зазначити, що найбільший у світі піщаний акумулятор було введено в експлуатацію ще в червні 2025 року. Представники Polar Night Energy стверджують, що ця батарея вже перевищила цільові показники ефективності після первинних етапів оптимізації. Вже скоро її будуть використовувати для опалення багатьох будівель Порнайнена, включно із міською ратушею. Найближчими роками піщаний акумулятор відіграватиме важливу роль у досягненні містом вуглецевої нейтральності. Його жителі сподіваються, що їхній приклад надихне більше муніципалітетів у регіонах зі схожим кліматом та значним поширенням альтернативних джерел енергії впроваджувати аналогічні системи теплової акумуляції.
Джерело фото: Polar Night Energy