Pískové úložiště energie
Je písek vhodným materiálem pro ukládání energie? Když po slunném dni přijdeme v noci na pláž a zaboříme ruce do písku, bude vlažný. V našich končinách musí stačit dětské pískoviště před barákem. Písek totiž akumuloval sluneční teplo. Je možné toho využít a schovat si energii na studenější období?
Přebytky elektrické energie vyrobené větrnými elektrárnami a fotovoltaikami je nutné nějakým způsobem uložit do doby, než se najde správné využití. Ve finské společnosti Polar Night Energy se zaměřili na ukládání energie do běžného stavebního písku. Technologii nazývají „Sand battery“ (písková baterie)
Princip solární baterie
Do tepelně izolovaného válcového zásobníku o průměru 4m a výšce 7 metrů umístili před sto tun písku. Zdroj elektrické energie, tedy plejáda obnovitelných zdrojů vyráběných elektřinu, v elektrickém ohřívači vzduchu o příkonu 100kW zahřívá vzduch, který prochází spirálou umístěnou v zásobníku naplněném pískem.
Teplo se akumuluje do písku, přičemž teplota samotného písku dosahuje 600 až 1000°C. Akumulační kapacita nádrže je 8MWh. Při požadavku na dodávku tepla předá předá písek ve výměníku vzduch/voda teplo vodě v topném okruhu budovy.
Uváděná efektivita je 95% a investiční cena kWh je pod 10Euro. Zařízení má být schopné po měsíce uchovávat tepelnou energii bez větších ztrát.
Konečně princip, jak si schovat nespotřebovanou energii na horší časy, chtělo by se říci. Při bližším pátrání však narazíte na skeptiky, kteří pochybují jak o prvenství, tak i o efektivitě pískové baterie. https://protonsforbreakfast.wordpress.com/2022/07/21/a-sand-battery-not-obviously-a-great-idea/
https://www.treehugger.com/viral-sand-battery-isnt-what-it-seems-5547707
Autoři zpochybňují účelovost přehřívání vzduchu na vysokou teplotu, jelikož je otopová voda ohřívaná na méně než desetinu teploty vzduchu. Další pochybnosti panují ohledně rychlosti úniku tepla pláštěm zásobníku a délka akumulace uváděná v měsících se zdá být spíš marketingovým lákadlem, než popisem reálného provozu. Taktéž kapacita v řádech jednotek megawatthodin postačí na spotřebu dvou rodinných domů, což je k rozměrům zásobníku poněkud málo.
Pokud by přehřátý vzduch z pískové baterie sloužil k výrobě elektřiny, odhaduje se účinnost na 20% až 25%. To není dobrý výsledek, protože klasický chemický akumulátor má efektivitu 95%.
Že není ukládání energie do písku převratnou novinkou, může napovědět i práce českých inovátorů, kteří se svého času pokusili vyřešit problém s akumulací tepla pro země s nedostatkem vody. Přikládám odkaz na část posudku, který, sice na jiném případu, popisuje neefektivitu pískového ukládání tepelné energie. Elektřina ze sluneční energie s využitím akumulace do křemičitého písku
Energetika s Farkym
Rozhodně poprask kolem pískové baterie vzbudil zájem nejednoho domácího šikuly. Na youtube je ke shlédnutí několik videí, kde nadšenci ohřívají písek třeba odporovým drátem, nebo topnou spirálou z pračky. Nápad na druhém videu je ještě dokonalejší.
Plusy
- písek je snadno dostupný materiál
- jednodušší na materiál zásobníku oproti vodní nádrži
Rizika
- vysoký únik tepla do okolí
- zatížení konstrukčních prvků vysokými teplotami
Na závěr
Ukládání přebytků energie z obnovitelných zdrojů je jedním z nejpalčivějších problémů. Ještě nás čeká mnoho inovací i slepých uliček. Umím si představit, že písková akumulace tepla dovede překlenout část dne, kdy zdroje nevyrábí. Delší časové období, nebo dokonce letní akumulace tepla na zimu mi připadá, jako příliš odvážné tvrzení. Uvidíme. Snad se dočkáme nějakých konkrétních informací z praxe.
Tento pan uz to ma nekolik let a pochvaluje si to:
https://www.electrodad.cz/sezonni-akumulace-tepla-do-132-tun-pisku-rd-moravsky-krumlov
Tomu říkám praktické využití. Nadchlo mě, že prostor by byl normálně bez užitku zasypaný a takto našel uplatnění. Úžasná je technická místnost – přímé vyústění trubek z pískového lože – bomba. Vůbec je vidět, že pan Mach nad vším hodně přemýšlel.
Neuvěřitelné, jak ten článek zestárnul. Je to podobné, jako když bylo vědecky dokázáno, že předměty těžší než vzduch se nemůžou odlepit ze země. Dnes už máme úložiště v praxi, ve Finsku, Německu a taky u nás. A nejen, že z písku dokáží vytápět celý dům, ale už je reálná i zpětná výroba elektřiny.
No jo, je to bída. Nemáte nějaké odkazy na existující úložiště? A děkuju za info. Ekokutil
No tak pán říkal, že ta akumlace mu vydrží tak do Vánoc a pak stejně musí topit tepelným čerpadlem. Z mého pohledu já na pasivním domě začínám také topit i bez akumlace tepla až v koncem listopadu takže takový rozdíl to není. Ale řešení je to každopádně zajímavé pokud má člověk prostor, ale ekonomicky to podle mne proti pasivnímu domu s občasným přitopením v krbu nemůže nikdy vyjít…
Mít pasivní dům je výhra. Výborné preventivní opatření. To Vám přeji.
Pískové úložiště je velmi náročné na prostor, což výrazně omezuje a téměř výlučně zamezuje použití ve stávajících stavbách (teda pokud nepřistoupím na variantu venkovního sila). Obecně mě ta technologie připadá průmyslově využitelná. Dovedu si ji představit u bioplynky, kam láduju přebytky tepla. Pro domácí použití mi připadá jednoduše rozměrná.
Pro info, tato firma vyrábí „kontejnerové pískové baterie“: https://www.magaldigreenenergy.com/en/thermal-energy-storage