Key takeaways
- Et finsk selskap har installert et sandbatteri i en by i Finland.
- Energi lagres som varme i sanden i flere måneder, som brukes til å varme opp vann som føres til beboerne om vinteren.
- Med økt fornybar energiproduksjon er billige lagringsløsninger tidens behov, foreslår eksperter.
Det er mer med grønn energi enn bare generasjon. Å finne effektive og miljøvennlige mekanismer for å lagre all den rene energien er like viktig.
Selv mens forskere jobber med å gjøre skyskrapere til gigantiske batterier, har Polar Night Energy (PNE) i Finland installert det første kommersielle sandbatteriet, som kan lagre energi i flere måneder, for å varme hjem om vinteren når energibehovet øker.
«Produksjon av fornybare energikilder som vind- og solkraft er svært flyktig, og bare delvis overlappende med forbruket i tid», forklarer PNE på sine nettsider. "Teknologien vår gir en måte å foredle billig og ren overskuddselektrisitet til verdifull varme på en rimelig måte som kan brukes når det er mest nødvendig."
Down to Earth
Enkelt sagt, et sandbatteri konverterer strøm til varme, som det deretter lagrer for senere bruk. Sand er ikke bare et av de billigste mediene for å lagre varme, det er også veldig effektivt og taper lite over tid.
I motsetning til et litium-ion-batteri, bruker et sandbatteri resistiv oppvarming for å øke omgivelsestemperaturen, som deretter overføres til sand ved hjelp av en varmeveksler. Sand har en veldig høy smeltetemperatur som er hundrevis av grader Fahrenheit. Viktigere er at sand kan lagre varmeenergi i flere måneder, noe som gjør sandbatterier til en levedyktig langsiktig lagringsløsning.
PNE har reist det første kommersielle sandbatteriet i et lite energiverk i byen Kankaanpää i det vestlige Finland. Batteriet har form av en silo som er fylt med ca. 100 tonn sand.
For øyeblikket driver batteriet sentralvarmeanlegget til distriktet. Ifølge PNE kan den varme luften i batteriet ved behov brukes til å varme opp vann, som deretter pumpes til kontorer og boliger i nabolaget.
Det finske sandbatteriet har 100 kW varmeeffekt, og en total lagringskapasitet på 8 MWh. Ifølge selskapet koster batteriet mindre enn $10 per kilowatt-time, og når det først er i drift, kan det vare i "tivis av år."
… økonomien avhenger av systemkapitalkostnader der lagringsteknologier for termisk energi viser løfte.
I tillegg til dette har PNE også en mindre 3 MWh driftstestpilot i Hiedanranta, Tammerfors, som er koblet til et lok alt fjernvarmenett, og leverer varme til et par bygninger. Selskapet brukte denne piloten til å teste, validere og optimalisere sandbatteriløsningen. Pilotprosjektet får noe av energien fra et 100 kvadratmeter stort solcellepanel og resten fra det tradisjonelle elektriske nettet.
Langsiktig løsning
Den økte innsatsen for å maksimere genereringen av fornybar grønn energi rundt om i verden har fått forskere til å lete etter innovative løsninger for å lagre denne energien for senere bruk.
Mens tradisjonelle kjemiske batterier laget med litium og andre mineraler kan brukes på nytt for denne oppgaven, er de ikke bærekraftige eller kostnadseffektive i det lange løp, når en stor del av elektrisiteten vil bli generert fra fornybare kilder, hevder PNE.
I tillegg til PNE, utforsker flere andre forskere bruken av sandbatterier som middel for energilagring. US National Renewable Energy Laboratory (NREL) sitt ENDURING-prosjekt har med suksess utviklet en prototype for en lagringsløsning for termisk energi som bruker sand som lagringsmedium.
NREL-forsker Patrick Davenport sa at ENDURING-prosjektet bidro til å demonstrere en klar vei for å overstige 50 % tur-retur-effektivitet. Rundturseffektivitet angir prosentandelen av elektrisitet som lagres og senere hentes. Jo høyere tur-retur-effektivitet, jo mindre energi går tapt i lagringsprosessen.
Dette er viktig siden sandbatterier er gode for å lagre og frigjøre varme, men de er ikke særlig effektive når det gjelder å returnere strøm til strømnettet, observerer BBC-rapporten om det finske batteriet.
I en e-postutveksling med Lifewire hevdet Davenport at selv om tur-retur-effektiviteten til sandbatterier ikke stemmer overens med moderne kjemiske batterier, som Lithium-Ion, veier de mer enn opp for tapet ved å være svært skalerbare, og for deres ekstremt lave kapitalkostnader.
"Med utsiktene til vanlige lave strømkostnader (gratis eller til og med bet alt for bruk til tider), blir effektiviteten rundt tur mindre viktig," hevdet Davenport. "I stedet avhenger økonomien av systemkapitalkostnader der lagringsteknologier for termisk energi viser lovende."
