アイコン 砂 「サンドバッテリー」蓄熱技術はグリーンエネルギーの新たな旗手に


気候変動:「サンドバッテリー」はグリーンエネルギーの大きな問題を解決する可能性がある
フィンランドの研究者は、一度に数ヶ月間グリーン電力を蓄えることができる世界初の完全に機能する「サンドバッテリー」を設置した。

開発者は、これにより、グリーンエネルギーの主要な問題である年間供給の問題を解決できると述べている。
低品位の砂を使用して、太陽や風力からの安価な電気から作られた熱でデバイスを充電する。
砂は約500℃で熱を蓄え、エネルギーがより高価な冬に家を暖めることができる。

フィンランドはそのガスの大部分をロシアから得ているので、ウクライナでの戦争はグリーン電力の問題に焦点を当てています。
それはEUで最も長いロシアの国境を持っており、モスクワはフィンランドがNATOに加盟することを決定したことを受けて、ガスと電力の供給を停止しました。

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熱と光の発生源に対する懸念は、特にフィンランドの長くて寒い冬が間近に迫っていることで、政治家と市民を同様に夢中にさせているという。
しかし、フィンランド西部の小さな発電所の一角には、これらの心配のいくつかを和らげる可能性のある新しい技術が考案されている。
このデバイスの重要な要素は、鈍い灰色のサイロの中に高く積み上げられた約100トンのビルダーの砂。
これらの粗くて準備ができている穀物(砂)は、それが最も必要とされるときに電力を蓄えるための単純で費用効果の高い方法をよく表しているかもしれない。

気候変動と化石燃料の急速な価格上昇のおかげで、新しい再生可能エネルギー生産への投資が急増している。
しかし、新しいソーラーパネルと風力タービンを国の送電網にすばやく追加することはできるが、これらの追加の電源も大きな課題を提示している。
最も難しい質問は間欠性、太陽が輝かず、風が吹かないとき、どのようにライトをつけ続けるのか?
電力網に再生可能エネルギーを追加すると、ネットワークのバランスをとるために他のエネルギー源を増やす必要がある。電力が多すぎたり少なすぎたりすると、ネットワークが崩壊する可能性がある。(日本ではソーラー発電力や風力発電力が過多になれば、それらの供給網を一時的に遮断している))

これらの問題に対する最も明白な答えは、グリッドがより環境に優しいものになるにつれてエネルギー需要を蓄え、バランスをとることができる大規模なバッテリー。
現在、ほとんどのバッテリーはリチウムで作られ、物理的なフットプリントが大きく高価であり、限られた量の余剰電力にしか対処できていない。
しかし、Kankaanpääの町では、フィンランドの若いエンジニアチームが、低コストで影響の少ない方法でストレージの問題を解決できると信じている砂で作られたバッテリーの最初の商用インストールを完了した。

「このように利用可能なグリーン電力が急増しているときはいつでも、それをすぐに貯蔵庫に入れられるようにしたい」と、この製品を開発したPolarNightEnergyの2人の創設者の1人であるMarkkuYlönenは述べている。

この装置は、地域の地域暖房システムを稼働させるVatajankoski発電所に設置されている。
低コストの電気は、抵抗加熱(電気暖炉を機能させるのと同じプロセス)によって砂を500℃まで暖める。これにより熱風が発生し、熱交換器によって砂の中を循環させる。
砂は熱を蓄えるのに非常に効果的な媒体であり、時間の経過とともにほとんど失われない。

開発者は、彼らのデバイスが数ヶ月間50℃で砂を保つことができるとしている。
したがって、エネルギー価格が高くなると、バッテリーは熱風を放出し、地域暖房システムの水を温め、それが家庭、オフィス、さらには地元のプールにポンプで送られる。

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サンドバッテリーのアイデアを思いついたフィンランドの研究者MarkkuYlönenとTommiEronen

コスト削減の穀物

サンドバッテリーのアイデアは、タンペレ市のかつてのパルプ工場で最初に開発された。
評議会は作業スペースを寄付し、それを軌道に乗せるための資金を提供した。

「冬季に数時間稼働している発電所があり、最も寒い時期になると、非常に高額になる」と、同市のエネルギーおよび気候の専門家であるElinaSeppänenは述べている。
「しかし、熱の使用と貯蔵に柔軟性を提供するこの種のソリューションがあれば、費用の面で大いに役立つと思う」と述べている。

砂のバッテリーは、家、オフィス、地元のプールを暖めるのに役立つ
現在の大きな課題の1つは、テクノロジーをスケールアップして実際に違いを生むことができるかどうか。
開発者はそれを使用して、熱だけでなく電気も取り出すことができるだろうか。
砂を使用して電力を電力網に戻すだけで、効率が大幅に低下する。
しかし、グリーンエネルギーを長期的に熱として貯蔵することは、食品や飲料、繊維、医薬品で使用されるプロセス熱のほとんどが化石燃料の燃焼から発生する産業にとっても大きなチャンスとなる。

米国国立再生可能エネルギー研究所などの他の研究グループは、砂をグリーン電力用の実行可能なバッテリーとして積極的に検討している。

↓米国立再生可能エネルギー研究所(NREL)
砂を使った熱エネルギーの貯蔵技術「ENDURING(Economic Long-Duration Electricity Storage by Using Low-Cost Thermal Energy Storage and High-Efficiency Power Cycle)」

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しかし、これまでのシステムに投資した男性によると、フィンランド人は、これまでのところうまく機能している、機能している商業システムを備えた最初のものだとしている。
ヴァタジャンコスキ発電所のマネージングディレクターであるペッカパッシ氏は、「あなたが望むなら、それは少しクレイジーだが、私はそれが成功するだろう」としている。
以上、BBC等参照

鳥取砂丘は熱くて歩けもしない地球温暖化の6月。
余剰電力や太陽光発電力、風力発電力、太陽光集光機で熱を作り、砂に蓄熱、蓄熱した砂を熱交換器でスチーム化し、スチームでタービンを回し発電する。また、スチームを集中暖房用にまわす。
熱交換器で冷えた砂を蓄熱装置に再び循環させる。
原理は単純のようだが・・・

[ 2022年7月 6日 ]

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