Pin cát để lưu trữ điện gió và điện mặt trời dư thừa, sưởi ấm cả thị trấn

Tại Phần Lan, Polar Night Energy (công ty khởi nghiệp) và Loviisan Lämpö (một công ty sưởi ấm khu vực) có kế hoạch xây dựng một hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt trên cát quy mô công nghiệp tại thành phố Pornainen.

Pin cát 1 MW sẽ có khả năng lưu trữ tới 100 MWh năng lượng nhiệt - công suất tương đương với nhu cầu sưởi ấm gần một tháng vào mùa hè và một tuần vào mùa đông tại Pornainen.

Polar Night Energy cho biết, đây là một silo cát bằng thép lớn (hoặc một vật liệu rắn tương tự) được làm nóng thông qua bộ trao đổi nhiệt chôn ở trung tâm. Pin cát hoạt động như một bể chứa công suất cao, lưu trữ lượng lớn năng lượng gió và năng lượng mặt trời dư thừa. Năng lượng lưu trữ trong cát dưới dạng nhiệt. Pin có kích thước khoảng 13x15m. Quá trình phát triển và xây dựng dự kiến sẽ mất khoảng 13 tháng.

Về mặt lý thuyết, năng lượng này có thể được chuyển đổi trở lại thành điện năng nhưng hiệu quả nhất là sử dụng nhiệt.

Trạm pin cát. Ảnh: EU

Pin cát sẽ được tích hợp với mạng lưới sưởi ấm khu vực của Loviisan Lämpö. Pin sẽ được sạc từ lưới điện bằng các thuật toán sạc do Polar Night Energy phát triển. Công ty cho biết sẽ giảm thiểu chi phí điện sử dụng để sạc, đồng thời đáp ứng nhu cầu từ mạng lưới sưởi ấm khu vực.

Pin cát thương mại đầu tiên trên thế giới nằm ở một thị trấn có tên là Kankaanpää, Tây Phần Lan. Nó được kết nối với mạng lưới sưởi ấm khu vực và sưởi ấm các tòa nhà và nhà ở gia đình và hồ bơi thành phố. Mạng lưới sưởi ấm khu vực được vận hành bởi một công ty năng lượng có tên là Vatajankoski.

Theo Polar Night Energy, pin cũng sẽ giúp giảm lượng khí thải carbon dioxide hàng năm từ mạng lưới sưởi ấm khu vực của Pornainen gần 70%. Liisa Naskali, Giám đốc điều hành của Polar Night Energy, cho biết dự án này là một bước tiến đáng kể trong việc mở rộng quy mô công nghệ pin cát.

Polar Night Energy cho biết, một loại “đá xà phòng” dẫn nhiệt tốt hơn cát thông thường. Họ sẽ lấy đá này từ Tulikivi, một công ty Phần Lan chuyên về lò sưởi giữ nhiệt.

Cơ chế hoạt động của pin cát. Ảnh: DM

Năm 2022, Polar Night Energy đã khởi động hệ thống lưu trữ nhiệt độ cao dựa trên cát, thương mại đầu tiên trên thế giới tại thành phố Kankaanpää của Phần Lan, với công suất sưởi ấm 100 kW và công suất năng lượng 8 MWh.

Tháng 12/2023, công ty đã công bố quan hệ đối tác với công ty năng lượng Bắc Âu Ilmatar để phát triển pin cát có khả năng chuyển hóa năng lượng nhiệt thành điện.

Duy Anh