Ukládání a skladování velkého množství elektřiny stále není uspokojivě vyřešeno. V úvahu přichází několik řešení a použitelných médií, jako například vodík, amoniak, metan. Cestou je i technologie tavení solí a nově i využívání vlastností křemičitého písku. Probíhající výzkum v USA má slibné výsledky, ale evropské řešení, konkrétně z Finska, je ještě nadějnější.
Dekarbonizace výroby elektrické energie není jediným tématem, které výzkumníci a vývojáři řeší, protože je třeba dekarbonizovat i vše související – výrobu a zpracování energií, dopravu, průmysl a budovy.
„Když se lidí zeptáte na čistší energii, myslí na elektřinu,“ říká Tommi Eronen, generální ředitel společnosti Polar Night Energy. "Ale musíme také snížit emise z vytápění." Z finských emisí souvisejících s energií pochází 82 % z vytápění obytných budov.
Finský startup Polar Night Energy vyvinul a patentoval technologii, která umožňuje skladovat přebytky elektřiny z obnovitelných zdrojů energie – solární, větrná, apod., do vyhřívání křemičitého písku. Písek lze zahřát až do teplot kolem 1000 °C, a jeho teplo následně pomocí výměníků snadno využít zpět na výrobu elektřiny nebo pro vytápění. Velmi dobře izolovaná úschova energie v písku dokáže uschovávat a vydávat teplo v hodinových až měsíčních cyklech s kapacitou do 20 GWh s cenou pod 10 eur/kWh – jak uvádí firma na svém webu.
Hlavním prvkem systému jsou různě velká termální skladiště, jejichž jednotlivá konstrukční řešení na míru jsou navrhována unikátní 3D simulací díky programu COMSOL Multiphysics.
První systémy od Polar Night Energy byly spuštěny již v zimě 2020-2021. Zásobník firmy Vatajankoski v Kankaanpää v západním Finsku má topný výkon 100 kW a kapacitu 8 MWh. Plné využití úložiště začne v průběhu roku 2022. Současně běží pilotní projekt v Hiedanrantě o výkonu 3 MWh, ten umožňuje testování, ověřování a optimalizaci řešení akumulace tepla. V pilotním provozu je energie získávána částečně z pole solárních panelů o rozloze 100 metrů čtverečních a částečně z elektrické sítě.
Některé parametry z pilotního projektu:
Velikost úložišť energie se pohybuje od desítek až po tisíce metrů krychlových a je možno je situovat do podzemí s minimálními nároky na plochu staveniště.
Teplota média: 600–1000 0C, jmenovitý výkon do 100 MW, kapacita do 20 GWh, účinnost až 99 %, investiční náklady do 10 eur/kWh (data: COMSOL).*
(Zdroj: Polar Nihgt Energy)
Schéma: Teplotní průběhy ve dvou režimech. Zdroj: Polar Night Energy
