Pin cát lớn nhất thế giới tại thành phố Pornainen đã xác nhận các chỉ số tính toán sau năm đầu tiên vận hành đầy đủ: hệ thống cung cấp nhiệt tập trung đã giảm 70% lượng khí thải khí hậu, ngừng hoàn toàn việc sử dụng dầu và giảm 60% việc đốt vỏ cây.
Công nghệ: 2000 tấn đá thay cho dầu và vỏ cây
Cơ sở của thiết bị là một silô thép cao 13 mét và rộng 15 mét, chứa đầy 2000 tấn đá phiến (soapstone) nghiền. Việc lựa chọn vật liệu không phải là ngẫu nhiên: đây là sản phẩm phụ từ nhà sản xuất lò sưởi Phần Lan Tulikivi, nghĩa là pin đồng thời là một ví dụ về nền kinh tế tuần hoàn. Đá được làm nóng đến 500–600 °C bằng năng lượng điện tái tạo, được mua trên thị trường giao ngay vào thời điểm giá thấp — khi các nhà máy điện gió và mặt trời sản xuất ra năng lượng dư thừa.
Sau đó, nhiệt có thể được lưu trữ trong nhiều ngày và nhiều tuần nhờ lớp cách nhiệt nhiều lớp. Khi cần thiết, nó được truyền vào hệ thống cung cấp nhiệt tập trung của Pornainen, trước đây sử dụng dầu và vỏ cây. Dung lượng của bộ lưu trữ là khoảng 100 MWh năng lượng nhiệt với công suất 1 MW: đủ để đáp ứng nhu cầu của thành phố có dân số khoảng 5000 người trong khoảng một tháng vào mùa hè và khoảng một tuần vào mùa đông.
Kết quả năm đầu tiên
Theo dữ liệu từ nhà điều hành, kết quả vận hành đã vượt quá mong đợi:
- -70% khí thải khí hậu của hệ thống cung cấp nhiệt;
- -60% tiêu thụ sinh khối (vỏ cây);
- -100% tiêu thụ dầu — các lò hơi đốt dầu đã ngừng hoạt động;
- >85% hiệu quả và 100% độ tin cậy của hệ thống cung cấp nhiệt.
Chi phí kinh tế của dự án cũng ấn tượng không kém: chi phí nạp năng lượng cho pin trung bình thấp hơn 70–80% so với giá điện trung bình trên thị trường, và trong một số tháng, sự chênh lệch vượt quá 90%.
Giải pháp cho vấn đề “vĩnh cửu” của năng lượng xanh
Ý nghĩa quan trọng nhất của công nghệ này là giải quyết vấn đề bất ổn định của các nguồn năng lượng tái tạo: pin lưu trữ năng lượng khi có nắng và gió, và cung cấp năng lượng khi có nhu cầu. Điều này cho phép tăng tỷ lệ năng lượng tái tạo trong mạng lưới mà không ảnh hưởng đến độ tin cậy của hệ thống cung cấp nhiệt.
“Tôi tin chắc hơn bao giờ hết rằng các công nghệ lưu trữ năng lượng nhiệt có thể đóng vai trò rất quan trọng trong việc giúp các đô thị giảm lượng khí thải,” Thị trưởng Pornainen, Antti Kuusela, tuyên bố. Ông cũng nhấn mạnh rằng thiết bị này đã tăng cường an ninh năng lượng của thành phố: “Mạng lưới có được sự linh hoạt lớn hơn và khả năng ứng phó tốt hơn với các sự cố khác nhau.”
Bước tiếp theo
Thành công ở Pornainen, nơi pin được xây dựng bởi công ty Polar Night Energy cho mạng lưới nhiệt Loviisan Lämpö, đã trở thành cơ sở để nhân rộng công nghệ này tại các đô thị khác ở Phần Lan và nước ngoài. Đối với các thành phố nhỏ phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu đắt tiền, pin cát là một trong những phương pháp khử cacbon rẻ nhất: nó không chứa kim loại hiếm, vật liệu độc hại hay các nguyên tố hóa học bị suy thoái theo thời gian — chỉ có đá, thép và vật liệu cách nhiệt.
