Ученые из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) Министерства энергетики США предложили использовать кварцевый песок – стабильный и недорогой материал по цене от 30 долларов за тонну – в качестве среды для хранения избыточной энергии ветра и солнца.

Исследовательская группа разработала технологию накопления тепловой энергии под названием «Экономичное долговременное хранение электроэнергии с использованием недорогого накопителя тепловой энергии и высокоэффективного цикла мощности» (ENDURING), которую она определяет как масштабируемое решение, которое можно развернуть практически в любом месте.

Базовая система, рассчитанная на накопительную способность до 26000 МВтч, работает за счет нагрева частиц диоксида кремния с помощью массива резистивных нагревательных элементов до температуры около 1200 градусов Цельсия и их размещения на изолированных бетонных бункерах для хранения тепловой энергии.

«Когда требуется энергия, горячие частицы под действием силы тяжести проходят через теплообменник, нагревая и сжимая рабочий газ внутри, чтобы приводить в действие турбомашинное оборудование и вращать генераторы, которые вырабатывают электричество для сети, – пояснили исследователи NREL. – После разгрузки отработанные холодные частицы снова загружаются в изолированные бункеры для хранения до тех пор, пока условия и экономические показатели снова не станут подходящими для загрузки».

По их словам, предлагаемая технология хранения может быть развернута по цене от 2 до 4 долларов за киловатт-час, а также может быть размещена в существующей инфраструктуре выведенных из эксплуатации угольных и газовых электростанций. Кроме того, технология может служить постоянным источником тепла для промышленных и химических процессов.

«Традиционные технологии четырехчасового хранения плохо масштабируются в масштабах сети или города. Теперь, когда нам нужны крупномасштабные накопители энергии, эта технология предоставляет большие возможности», – сказал исследователь NREL Патрик Давенпорт.