砂電池はエネルギー貯蔵の問題を緩和するのに役立つ可能性があります

グリーンエネルギーには、単なる発電以上のものがあります。 クリーンエネルギーをすべて貯蔵するための効率的で環境に優しいメカニズムを見つけることも同様に重要です。

研究者が 高層ビルを巨大なバッテリーに変える、フィンランドのPolar Night Energy（PNE）は、エネルギー需要が高まる冬の家を暖めるために、数か月間エネルギーを蓄えることができる最初の商用砂電池を設置しました。

「風力や太陽光発電などの再生可能エネルギー源の生産は非常に不安定であり、時間の消費と部分的に重複しているだけです。」 PNEについて説明します そのウェブサイトで。 「私たちの技術は、最も必要なときに使用できる手頃な方法で、安価でクリーンな余剰電力を貴重な熱に精製する方法を提供します。」

分別のある

簡単に言えば、砂電池は電気を熱に変換し、後で使用するために蓄えます。 砂は、熱を蓄えるための最も安価な媒体の1つであるだけでなく、非常に効率的であり、時間の経過とともにほとんど失われません。

リチウムイオン電池とは異なり、砂電池は抵抗加熱を使用して周囲温度を上げ、熱交換器を使用して周囲温度を砂に移します。 砂の融解温度は非常に高く、華氏数百度です。 重要なことに、砂は何ヶ月にもわたって熱エネルギーを蓄えることができ、砂電池を実行可能な長期貯蔵ソリューションにします。

PNEは、フィンランド西部のKankaanpääの町にある小さなエネルギーユーティリティに最初の商用砂電池を建設しました。 バッテリーは、約100トンの砂で満たされたサイロの形をしています。

現在、バッテリーは地区のセントラルヒーティングシステムに電力を供給しています。 PNEによると、必要に応じて、バッテリー内の熱気を使用して水を温め、それを近隣のオフィスや家庭にポンプで送ることができます。

フィンランドの砂電池は100kWの暖房能力を持ち、総貯蔵容量は8MWhです。 による 会社の場合、バッテリーのコストは1キロワット時あたり10ドル未満であり、一度稼働すると「数十 年。」

これに加えて、PNEは、タンペレのHiedanrantaに小規模な3 MWhの運用テストパイロットを持っています。これは、地域の地域暖房グリッドに接続されており、いくつかの建物に熱を供給します。 同社はこのパイロットを使用して、サンドバッテリーソリューションをテスト、検証、および最適化しました。 パイロットプロジェクトは、そのエネルギーの一部を100平方メートルのソーラーパネルアレイから取得し、残りを従来の電力網から取得します。

長期的な解決策

世界中で再生可能なグリーンエネルギーの生成を最大化するための努力の高まりにより、研究者たちは、後で使用するためにこのエネルギーを貯蔵するための革新的なソリューションを探し求めています。

リチウムやその他の鉱物で作られた従来の化学電池は、このタスクのために再利用できますが、そうではありません 再生可能エネルギー源から大量の電力が生成される場合、長期的には持続可能でも費用効果も高くありません。 PNEは主張します。

PNEに加えて、他の何人かの研究者はエネルギー貯蔵の手段として砂電池の使用を調査しています。 米国国立再生可能エネルギー研究所 （NREL）ENDURINGプロジェクト は、貯蔵媒体として砂を使用する熱エネルギー貯蔵ソリューションのプロトタイプ作成に成功しました。

NREL研究者 パトリック・ダベンポート ENDURINGプロジェクトは、往復の効率が50％を超える明確な道筋を示すのに役立ったと述べました。 往復効率は、ストレージに入れられ、後で回収される電力の割合を指定します。 往復効率が高いほど、貯蔵プロセスで失われるエネルギーは少なくなります。

砂電池は熱の貯蔵と放出には適していますが、電力網に電力を戻すことに関してはあまり効率的ではないため、これは重要です。 BBCを観察します フィンランドのバッテリーについて報告します。

ライフワイヤーとの電子メール交換で、ダベンポートは、砂電池の往復効率は現代に匹敵するものではないと主張しました リチウムイオンなどの化学電池は、拡張性が高く、資本が非常に少ないため、損失を補うだけではありません。 コスト。

「電気の定期的な低コスト（無料または時々使用するために支払われる）の見通しにより、往復の効率はそれほど重要ではなくなります」とダベンポートは主張しました。 「代わりに、経済学は、熱エネルギー貯蔵技術が有望であるシステム資本コストにかかっています。」