Термичните батерии, изработени от натрошен сапунен камък или тухли, са сред най-новите иновации, навлизащи на енергийния пазар, обещавайки революция в съхранението на енергия, предава Euractiv. През последните години Европа преживя бум на вятърната и слънчевата енергия, като непрекъснато се появяват нови проекти за възобновяема енергия. Но нарастването на ВЕИ създаде проблем, който малцина предвиждаха – понякога просто има твърде много електричество в мрежата.
Търсейки решения, компаниите се обръщат към нова версия на стара технология. В Турция отдавна знаят, че пясъкът може да съхранява и пренася топлина и са го използвали за приготвяне на кафе. И нито един буржоазен централноевропейски дом не е бил завършен по времето на Моцарт без богато украсена печка от тухли и керемиди, която е поддържала салона топъл дълго след като огънят е угаснал.
Векове преди това римляните са използвали системи за централно отопление на дърва и подово горещ въздух, за да отопляват домове и обществени бани, където не е имало горещи извори. Сега тези прости идеи и материали се завръщат на мода – предлагат начин да се помогне за спасяването на света от изменението на климата и да се спасят европейците от високите сметки за енергия.
Пясъчни батерии
Във Финландия стартъп компанията Polar Night Energy иска да превърне евтините отломки от сапунен камък в масивни пясъчни батерии, които могат да съхраняват големи количества зелена енергия под формата на топлина. Те също така я предлагат на част от цената на литиево-йонните батерии.
Идеята е проста – когато възобновяемата електроенергия е в изобилие и е евтина, въздухът се нагрява чрез електрическо съпротивление, след което се изпомпва през пясък в изолиран контейнер, достигайки температури до 600°C.
Но за разлика от литиево-йонните батерии, които се разреждат за няколко часа, пясъкът може да съхранява енергия в продължение на дни, като например гарантира, че пара с нулеви емисии се произвежда 24/7 за промишлени приложения или за захранване на системите за централно отопление, широко използвани в Северна и Централна Европа.
Polar Night Energy вече демонстрира, че технологията ѝ може да поддържа малките градове топли в мразовитата Финландия. Сега компанията разработва пилотен проект за преобразуване на съхранената топлина обратно в електричество.
Въпреки това очакваният коефициент на ефективност не е впечатляващ – получава се около 30% от електроенергията, която се влага, което е доста под 80%, които предлагат литиево-йонните батерии за комунални услуги.
Проблемът – безплатно електричество
Това, което финландската фирма и други компании се опитват да направят, е да превърнат проблема със зелените енергийни системи в бизнес възможности. През последните години Европа направи огромни инвестиции в слънчева и вятърна енергия, но критиците – от сръчни местни съветници до лобисти за газ и ядрена енергия – не се уморяват да посочват, че тези неизчерпаеми възобновяеми енергийни източници произвеждат електричество само когато слънцето грее или вятърът духа.
Те са прави – но какво ще стане, ако решението не е да се поддържат електроцентралите в режим на готовност, да се строят изключително скъпи ядрени реактори или дори да се разполагат в мрежата скъпи, труднодостъпни литиеви батерии на стойност милиони евро?
Когато небето е тъмно и въздухът е неподвижен, цените могат да скочат рязко, тъй като традиционните централи за изкопаеми горива увеличават производството, за да покрият празнината. Но когато възобновяемата енергия е в изобилие, пазарната цена на електроенергията редовно пада под нулата.
Противно на интуицията, това е огромен проблем. Отрицателните цени забавят възвръщаемостта на инвестициите в нови електроцентрали и стимулират производителите на електроенергия да компенсират загубите си чрез завишаване на сметките за енергия, когато няма свръхпредлагане.
Ако отрицателните цени са засегнали само 0,3% от всички часове през 2022 г., цифрата се е увеличила до 3,6% през 2024 г. и се очаква да се увеличи още повече през 2025 г., тъй като в ЕС се използва все повече възобновяема енергия.
Системата е нефункционална, а липсата на международни електропроводи утежнява проблема. Слънчевите полета и вятърните турбини често се изключват, просто защото няма къде да отиде електроенергията.
Освен това, масовото свързване на нови електроцентрали с възобновяема енергия се забавя от опашки за свързване към задръстени електропроводи, което означава, че ЕС може да забави големи количества евтина възобновяема енергия с нулеви емисии, защото не е в състояние да ги пусне в експлоатация.
С развитието на технологиите и случаите на употреба, съхранението на топлина вероятно ще играе все по-важна роля в решаването на тези проблеми.
От лобистката компания за електроенергия в ЕС Eurelectric заявиха, че батериите, изработени от пясък и тухли, могат да помогнат за справяне с проблема с отрицателните цени и ограничаването на зелената енергия.
„Те имат потенциала да допълнят батериите в мрежовия мащаб или помпено-акумулиращите водноелектрически централи, като осигурят дългосрочно съхранение на топлина. Те могат да облекчат натиска върху енергийната система, като създадат нови източници на гъвкаво търсене“, заяви директорът по политиките на Eurelectric Килиън О’Донохю.
В процес на разработка
Polar Night Energy не е единственият европейски стартъп, който иска да използва пясък за захранване на батерии.
Batsand прави същото в Латвия, като предлага по-малки системи на индивидуални собственици на жилища.
В топла, слънчева Португалия Rondo наскоро инсталира тухлена батерия с мощност 100 MWh, комбинирана със соларна система, за да осигури денонощна пара за декарбонизация на пивоварна, собственост на Heineken.
Термичното и електрическото съхранение също могат да се допълват взаимно. Цената на литиево-йонните батерии е спаднала драстично, но доставките далеч не са сигурни, а пясъчните батерии могат да помогнат да се гарантира, че ще бъдат разположени там, където наистина са необходими. С появата им на пазара, бизнес аргументите за слънчевата и вятърната енергия стават все по-силни с всеки изминал ден.
