Key Takeaway
- Sebuah syarikat Finland telah memasang bateri pasir di sebuah bandar di Finland.
- Tenaga disimpan sebagai haba di dalam pasir selama berbulan-bulan, yang digunakan untuk memanaskan air yang disalurkan kepada penduduk semasa musim sejuk.
- Dengan peningkatan pengeluaran tenaga boleh diperbaharui, penyelesaian storan murah adalah keperluan pada masa ini, cadang pakar.
Terdapat lebih banyak tentang tenaga hijau daripada penjanaan semata-mata. Mencari mekanisme yang cekap dan mesra alam untuk menyimpan semua tenaga bersih itu sama pentingnya.
Walaupun ketika para penyelidik berusaha untuk mengubah bangunan pencakar langit menjadi bateri gergasi, Polar Night Energy (PNE) di Finland telah memasang bateri pasir komersial pertama, yang boleh menyimpan tenaga selama beberapa bulan, untuk memanaskan rumah pada musim sejuk apabila keperluan tenaga meningkat..
“Pengeluaran sumber tenaga boleh diperbaharui seperti angin dan tenaga solar sangat tidak menentu, dan hanya sebahagiannya bertindih dengan penggunaan dalam masa,” jelas PNE di laman webnya. “Teknologi kami menyediakan cara untuk menapis lebihan elektrik yang murah dan bersih kepada haba yang berharga dengan cara yang berpatutan untuk digunakan apabila paling diperlukan.”
Turun ke Bumi
Ringkasnya, bateri pasir menukarkan elektrik kepada haba, yang kemudiannya disimpan untuk kegunaan kemudian. Pasir bukan sahaja salah satu medium termurah untuk menyimpan haba, ia juga sangat cekap dan kehilangan sedikit masa.
Tidak seperti bateri litium-ion, bateri pasir menggunakan pemanasan perintang untuk meningkatkan suhu ambien, yang kemudiannya dipindahkan ke pasir dengan bantuan penukar haba. Pasir mempunyai suhu lebur yang sangat tinggi iaitu ratusan darjah Fahrenheit. Yang penting, pasir boleh menyimpan tenaga haba selama berbulan-bulan, menjadikan bateri pasir penyelesaian penyimpanan jangka panjang yang berdaya maju.
PNE telah membina bateri pasir komersial pertama dalam utiliti tenaga kecil di bandar Kankaanpää di barat Finland. Bateri dalam bentuk silo yang diisi dengan kira-kira 100 tan pasir.
Pada masa ini, bateri menggerakkan sistem pemanasan pusat untuk daerah itu. Menurut PNE, apabila diperlukan, udara panas dalam bateri boleh digunakan untuk memanaskan air, yang kemudiannya dipam ke pejabat dan rumah di kawasan kejiranan.
Bateri pasir Finland mempunyai kuasa pemanasan 100 kW, dan jumlah kapasiti penyimpanan 8 MWj. Menurut syarikat itu, kos bateri kurang daripada $10 setiap kilowatt-jam dan apabila beroperasi boleh bertahan selama "berpuluh-puluh tahun."
… ekonomi bergantung pada kos modal sistem di mana teknologi penyimpanan tenaga haba menunjukkan janji.
Selain itu, PNE juga mempunyai perintis ujian operasi 3 MWj yang lebih kecil di Hiedanranta, Tampere, yang disambungkan ke grid pemanasan daerah setempat dan menyediakan haba untuk beberapa bangunan. Syarikat menggunakan perintis ini untuk menguji, mengesahkan dan mengoptimumkan penyelesaian bateri pasir. Projek perintis mendapat sebahagian daripada tenaga daripada tatasusunan panel solar 100 meter persegi dan selebihnya daripada grid elektrik tradisional.
Penyelesaian Jangka Panjang
Usaha yang dipertingkatkan untuk memaksimumkan penjanaan tenaga hijau boleh diperbaharui di seluruh dunia menyebabkan penyelidik tergesa-gesa mencari penyelesaian inovatif untuk menyimpan tenaga ini untuk kegunaan kemudian.
Walaupun bateri kimia tradisional yang dibuat dengan litium dan mineral lain boleh digunakan semula untuk tugas ini, ia tidak mampan dan tidak menjimatkan kos dalam jangka panjang, apabila sebahagian besar elektrik akan dijana daripada sumber boleh diperbaharui, berpendapat PNE.
Selain PNE, beberapa penyelidik lain sedang meneroka penggunaan bateri pasir sebagai cara penyimpanan tenaga. Projek ENDURING Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan AS (NREL) telah berjaya membuat prototaip penyelesaian penyimpanan tenaga haba yang menggunakan pasir sebagai medium penyimpanan.
NREL penyelidik Patrick Davenport berkata projek ENDURING membantu menunjukkan laluan yang jelas untuk melebihi 50% kecekapan pergi balik. Kecekapan pergi dan balik menyatakan peratusan elektrik yang dimasukkan ke dalam storan dan kemudian diambil semula. Semakin tinggi kecekapan perjalanan pergi balik, semakin sedikit tenaga yang hilang dalam proses penyimpanan.
Ini penting memandangkan bateri pasir bagus untuk menyimpan dan melepaskan haba tetapi tidak begitu cekap dalam hal mengembalikan kuasa kepada grid elektrik, menurut laporan BBC mengenai bateri Finland.
Dalam pertukaran e-mel dengan Lifewire, Davenport menegaskan bahawa walaupun kecekapan pergi balik bateri pasir tidak sepadan dengan bateri kimia moden, seperti Lithium-Ion, ia lebih daripada sekadar menebus kerugian dengan menjadi sangat berskala, dan untuk kos modal yang sangat rendah.
"Dengan prospek kos elektrik rendah biasa (percuma atau berbayar untuk digunakan pada masa-masa tertentu), kecekapan perjalanan pergi balik menjadi kurang penting, " tegas Davenport. "Sebaliknya, ekonomi bergantung pada kos modal sistem di mana teknologi penyimpanan tenaga haba menunjukkan janji."
