Zapotrzebowanie na odnawialne źródła energii rośnie w szybkim tempie. Technologia, która zdobywa uznanie na przestrzeni lat to akumulatory cieplne. Akumulator piaskowy, choć brzmi egzotycznie, opiera się na prostych procesach. Finlandia wyprzedza wiele państw inwestując właśnie w akumulatory ciepła, sprawdź jak działa największy na świecie akumulator piaskowy.
Największy akumulator piaskowy
Fińska firma Polar Night Energy zrealizowała projekt, który do niedawna wydawał się być jedynie koncepcją akademicką. W fińskim mieście Pornainen uruchomiono największy dotychczas akumulator piaskowy, o imponującej mocy 1 MW i pojemności cieplnej wynoszącej aż 100 MWh. To wystarcza, by przez tydzień dostarczać ciepło dla całego systemu ciepłowniczego w okresie zimowym. Kluczowym elementem tej technologii jest wykorzystanie piasku jako medium akumulacyjnego, który dzięki wysokiej pojemności cieplnej oraz odporności na wysokie temperatury, idealnie nadaje się do tego celu.
Całość konstrukcji przypomina silos o wysokości 13 metrów i średnicy 15 metrów. Wewnątrz znajduje się około 2000 ton steatytu, który może być nagrzewany do temperatury 600–1000°C za pomocą energii elektrycznej pochodzącej z odnawialnych źródeł, takich jak fotowoltaika czy wiatraki. Kiedy zapotrzebowanie na ciepło rośnie, zgromadzona energia cieplna jest stopniowo uwalniana i przekazywana do lokalnej sieci ciepłowniczej.
Źródło: polarnightenergy
Jak działa akumulator ciepła?
Sercem całego systemu jest grzałka oporowa, która przekształca nadmiar energii elektrycznej w ciepło. Energia ta jest następnie przekazywana do masy piaskowej, której właściwości termiczne umożliwiają utrzymanie wysokiej temperatury przez długi czas. System zawiera również izolację termiczną, dzięki której straty energii cieplnej są minimalne, nawet przy wielodniowym przechowywaniu.
Proces ten można porównać do ogromnego termosu – energia cieplna zostaje „zatrzymana” w ziarnach piasku, a następnie wypuszczana na żądanie. Transfer ciepła do sieci ciepłowniczej odbywa się za pomocą wymienników ciepła, które przenoszą zgromadzoną energię do krążącej w systemie wody. Taki układ pozwala na bardzo elastyczne i skalowalne zarządzanie energią, w zależności od aktualnego zapotrzebowania i dostępności odnawialnych źródeł.
Żródło: polarnightenergy
Rekordowy czas ogrzewania
Twórcy rozwiązania szacują, że zimą zmagazynowana energia cieplna wystarczy na około tydzień ogrzewania, natomiast latem – nawet na miesiąc. Gmine Pornainen zamieszkuje około 5100 osób. Mimo tego, że miejsce nie należy do najbardziej surowych klimatycznie Finlandii, nadal jest chłodniejsze niż polskie warunki pogodowe.
We wnętrzu cylindrycznej konstrukcji o wysokości 13 metrów i średnicy 15 metrów, zgromadzono aż 2000 ton pokruszonego steatytu, czyli minerału o wyjątkowych właściwościach akumulacyjnych. Zastosowanie takiego rozwiązania ma na celu całkowite wyeliminowanie ropy naftowej z lokalnej sieci ciepłowniczej. Dzięki temu oczekuje się aż 70% ograniczenia emisji dwutlenku węgla w procesie produkcji energii cieplnej. Na wypadek wyjątkowo mroźnych dni lub niespodziewanych przerw w działaniu głównego źródła, gmina zabezpieczyła się dodatkowo – w gotowości pozostaje piec opalany biomasą, który ma pełnić funkcję rezerwową w najtrudniejszych momentach sezonu grzewczego.
