Die erste Sandbatterie der Welt wurde in Finnland in Betrieb genommen
Da Wind- und Sonnenenergie unstetig sind, produzieren sie Energie, wenn sie verfügbar ist, und nicht, wenn sie benötigt wird. Dies kann in vielen Formen geschehen, von herkömmlichen "Großbatterien" auf Lithiumbasis bis hin zu Durchflussbatterien, Silizium-Phasenwechsel-Batterien, Salzschmelzen-Batterien, Eisen-Luft-Batterien, Schwerkraftbatterien, Kohlendioxid-Expansionsbatterien und anderen ungewöhnlicheren Technologien wie Auftriebszellen.
In Bezug auf die Energieeffizienz, die Ausgangsleistung, den Standort, die Installationskosten, die Betriebskosten, die Eingangs- und Ausgangsleistung, die Langlebigkeit und die Dauer der Stromspeicherung hat jede ihre eigenen Stärken und Nachteile. Das ist sehr gut, denn die verschiedenen Lösungen erfüllen unterschiedliche Anforderungen: Einige tragen bei plötzlichen Nachfragespitzen zum Netz bei, während andere die schwankenden Tageskurven zwischen Nachfrage und erneuerbarem Angebot ausgleichen. Andere wiederum helfen bei saisonalen Versorgungsengpässen, etwa wenn die Solarproduktion im Winter nachlässt.
Eine weitere aus Finnland stammende Sandbatterie. Laut Polar Night Energy wurde die erste kommerzielle Sandbatterie gerade von der "New Energy"-Firma Vatajankoski, etwa vier Stunden nordwestlich von Helsinki, in Betrieb genommen.
Dabei handelt es sich um ein thermisches Energiespeichersystem, das einen riesigen, isolierten Stahltank - etwa 4 Meter breit und 7 Meter hoch - verwendet, der mit gewöhnlichem Sand als Wärmespeicher gefüllt ist. Diese Anlage kann 8 Megawattstunden Strom bei einer Nennleistung von 100 kW speichern, während der Sand auf etwa 500-600 Grad Celsius erhitzt wird.
Bei Bedarf wird diese Energie auf die gleiche Weise wieder als Wärme entnommen. Vatajankowski zapft die akkumulierte Wärme zusätzlich zu der von den Datenservern erzeugten Wärme an, um das örtliche Fernwärmesystem zu versorgen, das auf Rohre zur Wärmeverteilung zurückgreift. Die Wärme kann dann zur Beheizung von Gebäuden oder Schwimmbädern, für industrielle Prozesse oder andere Anwendungen, die Wärme benötigen, genutzt werden.
Der Sand muss nach Angaben des Unternehmens nur trocken und frei von brennbaren Abfällen sein. Das Unternehmen ist der Meinung, dass dies eine großartige Möglichkeit zur Energiespeicherung ist. Es ist so einfach und kostengünstig, dass Polar Night Energy behauptet, die Installationskosten lägen bei weniger als 10 € pro Kilowattstunde, und die Anlage laufe vollautomatisch und ohne Verbrauchsmaterial.
Das Unternehmen verspricht, dass sich das System auch skalieren lässt und Hunderte von Megawatt Nennleistung durch Anlagen mit einer Speicherkapazität von 20 Gigawattstunden erzeugt werden können, wobei der Sand in bestimmten Ausführungen auf 1000 °C erhitzt wird. Wenn sie die richtige Form haben, können stillgelegte Bergwerksschächte für den Bau großer unterirdischer Speicheranlagen genutzt werden. Es werden keine Hochdruckbehälter benötigt, sondern das teuerste Bauteil sind in der Regel die Rohrleitungen.
Der Firmenname "Polarnacht" ist eine Anspielung auf die Tatsache, dass bestimmte Gebiete in Nordfinnland im Winter kein Sonnenlicht abbekommen, wenn sie über dem Breitengrad liegen, auf dem es im tiefsten Winter wochenlang keine direkte Sonne gibt. Diese Sandbatterie wird nach Angaben des Unternehmens in solchen Situationen ihre größte Wirkung entfalten, wenn ihre langfristige Lagerung es ermöglicht, Gebäude während des eisigen finnischen Winters kostengünstiger und effektiver zu beheizen.
Der Vorteil dieses Massivsandspeichers ist, dass er viele "Zonen" der Energiespeicherung im Sand ermöglicht. Es ist möglich, ein System für die längerfristige Wärmespeicherung in der Mitte des Sandzylinders zu schaffen, aber kurzfristige, wiederholte Nutzungszyklen näher an der Oberfläche oder im Freien sind praktischer. Da sich die Flüssigkeiten ständig vermischen und bewegen würden, wäre dies in einem flüssigen Medium wie Wasser oder geschmolzenem Salz nicht möglich.
Dieses System wird sich nur in Regionen mit Fernwärmeversorgung durchsetzen. Allerdings gibt es erstaunlich viele Fernheizungen. Mehr als die Hälfte aller skandinavischen Haushalte ist damit ausgestattet, ebenso wie viele andere Länder, darunter Nordchina und die Vereinigten Staaten.
Aus diesem Grund hat das Mission Innovation Climate Solutions Framework vorausgesagt, dass der Einsatz aller Energiespeichertechnologien von Polar Night bis zum Jahr 2030 genügend kohlenstoffverbrennende Wärmequellen eliminieren könnte, um die jährlichen Treibhausgasemissionen um 57 bis 283 Megatonnen CO2-Äquivalente pro Jahr zu senken. Das wäre an und für sich schon ein bedeutender Beitrag.
Quelle: newatlas.com
