Finové uvedli do provozu největší pískovou baterii
Ve finském městě Pornainen začala fungovat písková baterie s kapacitou 100 MWh a výkonem 1 MW. Zařízení představuje dosud největší systém svého druhu. Stabilizuje energetickou síť a podporuje oběhové hospodářství.
Největší pískový akumulátor na světě dokáže uchovávat přebytečnou energii ve formě tepla po celé měsíce. Podle tvůrců jde o levnější a trvanlivější alternativu ke skutečným bateriím, které ukládají energii ve formě chemické reakce v článcích na bázi solí, jako je lithium nebo sodík.
Písková baterie je vysokoteplotní systém pro ukládání tepelné energie, který ukládá čistou a cenově dostupnou elektřinu jako teplo v písku nebo podobných pevných materiálech – v tomto konkrétním případě využívá jako tepelné akumulační médium drcený mastek a mramor, odpadní frakce z těžby při výrobě teploakumulačních krbů, kterého baterie obsahuje přes 2000 tun – a odporové články je ohřívají na teplotu až 600 °C. Lze ji použít k výrobě tepla jak pro sítě dálkového vytápění, tak pro širokou škálu průmyslových procesů, kde má také tato technologie největší ekonomický smysl, konkrétně tam, kde procesy vyžadují zdroje tepla o vysoké teplotě, např. při sušení potravin, ve sklářském a keramickém průmyslu nebo v papírnách.
Zhruba 13 metrů vysoká a asi 15 metrů široká průmyslová písková baterie, vyvinutá firmou Polar Night Energy pro společnost Loviisan Lämpö, slouží jako hlavní výrobní zařízení pro síť dálkového vytápění v Pornainenu. Firma, která je průkopníkem této technologie a dodala pískovou baterii jako řešení na klíč (výstavba trvala přibližně rok a zapojilo se do ní 40 subdodavatelů a organizací z různých odvětví), plánuje ještě větší systémy s výkonem 2–10 MW a kapacitou až tisíců MWh, které by mohly zásobovat teplem celé městské čtvrti nebo průmyslové podniky.
U větších jednotek dosahuje účinnost pískové baterie 85–90 %, což je srovnatelné s jinými technologiemi akumulace tepla, takže čím větší je baterie, tím lepší má účinnost. Do zásobníku zmíněné finské baterie se „vejde“ 100 MWh tepelné energie, kterou zařízení dokáže uchovávat týdny až měsíce, přičemž průměrné tepelné ztráty se pohybují kolem 10–15 %.
Klíčovou funkcí ziskovosti pískové baterie je optimalizace jejího provozu podle cen elektřiny a rezervních trhů provozovatele sítě Fingrid. Písková baterie tak podporuje i stabilitu elektrické sítě. Díky velké úložné kapacitě umožňuje systém optimalizovat spotřebu elektřiny v průběhu několika dnů nebo dokonce týdnů. Řešení založené na umělé inteligenci automaticky identifikuje ekonomicky nejvýhodnější okamžiky pro nabití nebo vybití pískové baterie a v době, kdy je elektřiny přebytek a její cena je nízká, nulová nebo výjimečně dokonce záporná, systém ohřívá písek, a v případě potřeby baterie zase energii uvolňuje. Podle Polar Night Energy by pomocí využití pískových baterií mohlo být řešeno až 36 % veškeré celosvětové potřeby průmyslového vytápění.
Písková baterie v Pornainenu podle dodavatele snižuje emise CO₂ oproti dosavadnímu způsobu vytápění spalováním oleje a plynu až o 70 %, což v přepočtu představuje úsporu zhruba 160 tun CO2 ročně. Firma uvádí, že instalace pískové baterie vychází na zhruba 10–25 dolarů za kWh kapacity. U přečerpávacích vodních elektráren, což je nejrozšířenější metoda dlouhodobého ukládání energie, vycházejí náklady zhruba na 50–165 USD/kWh, a u tzv. gravitačních baterií, které ukládají energii zvedáním těžkých závaží, to je okolo 300 dolarů, nicméně při využití hlubinných šachet to mohou být teoreticky až pouhé jednotky dolarů na uloženou kilowatthodinu. Tato řešení mají oproti pískové baterii výhodu v tom, že uložená energie se dá jednoduše využít k výrobě elektřiny, navíc s rychlým náběhem: u přečerpávacích elektráren je to do 1–2 minut, u gravitačních to mohou být dokonce pouhé sekundy.
Kamil Pittner
Foto: Polar Night Energy
73
