Пешчане батерије представљају нову и све актуелнију технологију складиштења енергије која користи обичан песак као медијум за чување топлоте произведене из обновљивих извора. Ово решење, које се већ примењује у Финској, нуди еколошки и дугорочно исплатив начин грејања, посебно у условима све веће потребе за декарбонизацијом енергетских система.
Како ветар и сунце постају главни извори енергије, отвара се питање како сачувати вишак произведене електричне енергије у моментима када услови за производњу нису повољни. Управо ту на сцену ступају песак батерије – термални складишни системи високих температура који омогућавају да се енергија претвори у топлоту и сачува за каснију употребу.
Како функционишу песак батерије
Принцип рада је једноставан и заснива се на добро познатим физичким процесима. Електрична енергија из обновљивих извора користи се за загревање песка у добро изолованим резервоарима, чиме се он загрева на температуре које могу достићи и до 600 °C. Захваљујући високој термичкој инерцији, песак може да складишти топлоту дуже време, уз минималне губитке.
Када је топлота потребна, она се преноси на медијум као што су вода или ваздух, који циркулишу кроз систем и користе се за грејање домаћинстава, индустријских погона или читавих система даљинског грејања.
Принцип је сличан класичним ТА пећима – топлота се акумулира кад је струја јефтинија, а касније се постепено ослобађа.
Системи различитог капацитета
Постоје различити модели песак батерија, у зависности од потреба:
Пешчана батерија 2 MW
Систем средњег капацитета, са снагом грејања од 2 MW и складишним капацитетом до 200 MWh. Идеалан за мање и средње индустријске објекте, као и за локалне топлотне мреже. Ефикасност циклуса пуњења и пражњења је око 85%.
Пешчана батерија 10 MW
Велики систем намењен декарбонизацији читавих енергетских система, са грејном снагом од 10 MW и капацитетом до 1000 MWh. Погодан за енергетске компаније, велике индустријске потрошаче и градске топловодне системе. Ефикасност је око 90%.
Где се већ примењују
Најпознатији пример примене долази из Финске, где је компанија Polar Night Energy развила прву комерцијалну песак батерију у граду Порнаинен. Систем складишти до 100 MWh топлотне енергије и користи се за даљинско грејање. Поред Финске, све више северних земаља истражује ову технологију као део стратегије за одрживу енергетску транзицију.
Предности
- Једноставна и приступачна технологија
- Користи обичан, лако доступан песак
- Не захтева ретке материјале нити скупу опрему
- Дуг радни век и ниски оперативни трошкови
- Омогућава коришћење вишка обновљиве енергије
- Значајно смањује емисију CO₂ и трошкове грејања
Ограничења и реална примена
Ипак, песак батерије имају и своја ограничења. Највећи изазов је у томе што оне најбоље функционишу када се енергија користи у облику топлоте. Претварање сачуване топлоте назад у електричну енергију је технолошки могуће, али и даље неисплативо на већим размерама.
Такође, ефикасност система захтева висок квалитет изолације и прецизну контролу температуре, што повећава иницијалне трошкове инсталације.
Због свега тога, пешчане батерије се за сада пре свега посматрају као решење за грејање, а не као директна замена за класичне електричне батерије. Ипак, њихов потенцијал да омогуће ефикасно складиштење топлоте и допринесу стабилности обновљивих извора енергије чини их кључним делом будућих енергетских система.
