Шукаємо екологічні способи отримувати тепло

 

Ця зима обіцяє бути найскладнішою за часи незалежності України. Через нещодавні удари росії по стратегічних об’єктах енергетичної інфраструктури ми вже є свідками віялових відключень світла. Розслаблятись не варто – скоріш за все атаки будуть продовжуватись і можуть впливати не лише на електропостачання, а й на теплопостачання.  

Доки українці активно готуються до настання холодів, більшість із рекомендацій щодо підготовки в інформаційному просторі стосуються короткострокового періоду. Однак система вже показала свою вразливість, тож потрібно одночасно думати про альтернативні й більш надійні способи отримувати тепло й у довгостроковій перспективі.

Один із способів отримання тепла – за допомогою теплових насосів. В Україні є приклади встановлення цих насосів на великих будівлях. Проте така технологія не дуже поширена, хоча могла б допомогти нам вирішити чимало енергетичних проблем. Як вони працюють та скільки коштують – розберемося на прикладах із Данії.

У 1990-х роках у Данії  більшість теплової енергії в системі централізованого опалення (ЦО) утворювалася через сміттєспалювання. А технологія теплових насосів (ТН) в країні стала справді популярною у 2019 році через зниження оподаткування електроенергії. Зараз у данській системі центрального опалення працює 120 ТН, з них 66 – генерують тепло з повітря і забезпечують більше половини всього тепла у центральній системі Данії. Звісно, використовуються й інші джерела тепла для ТН, а саме:

Ґрунтові води 

Геотермальне тепло

Стічні води

Промислове відпрацьоване тепло

Спільне виробництво тепла та охолодження

Димовий газ

Повітря

Морська вода

 

А от у Фінляндії запустили першу у світі пісочну батарею. Як вона працює?

Технологія дозволяє перетворювати «зелену» електроенергію на тепло та накопичувати його перед опалювальним сезоном, щоб не топити дорогим газом. Пісочна батарея розташована на території електростанції Ватаянкоскі та вже забезпечує тепловою енергією найближче місто Канкаанпяа на заході Фінляндії. Акумулювальний теплоносій являє собою сталевий контейнер шириною близько 4 метрів і висотою 7 метрів, усередині якого міститься близько ста тонн піску. Акумулятор має 100 кВт теплової потужності та 8 МВт/ год енергоємності. Система має навіть більший потенціал, ніж розраховували спочатку. Це був позитивний сюрприз.

 

Пісок – дуже дешева й екологічно чиста речовина, при цьому вона може місяцями зберігати багато тепла в невеликому обсязі. Дешева електроенергія нагріває його до температури близько 500 градусів за Цельсієм подібно до електричних камінів, після цього автоматична система теплообміну змушує гаряче повітря циркулювати.

Це нововведення є частиною переходу до розумної та зеленої енергетики. Акумулятори тепла можуть значно допомогти збільшити кількість переривчастих відновлюваних джерел енергії в електричній мережі.

А у Швейцарії запрацювала водяна батарея – її збудували за 14 років. Потужність установки — 20 млн кВт/год. Це еквівалентно ємності 400 тис. акумуляторів для електромобілів.

Пристрій складається з двох великих басейнів з водою, розташованих на різній висоті. Коли виробіток електроенергії високий, надмірна потужність використовується для переміщення води з нижнього басейну у верхній: так відбувається процес, аналогічний до зарядки звичайної батареї. Коли витрата електроенергії збільшується, вода з верхнього басейну випускається і перенаправляється в нижній басейн, проходячи через турбіни, що виробляють електроенергію. Так відбувається процес живлення мережі.

 

Акумулятор розташовується між водосховищами Емоссон та В'є-Емоссон у південно-західній частині Швейцарії на глибині 600 м під землею. Це цілий комплекс довжиною приблизно 200 м та шириною понад 32 м. Щоб доставити будівельні матеріали на майданчик, інженерам довелося спочатку прорити тунелі через Альпи, довжина яких складає 18 км. Після того, як ці тунелі були збудовані, будівельні матеріали й обладнання переміщували на підземний будмайданчик. Усі ці процеси зайняли 14 років.

Тож візьмемо найкращий європейський досвід, підготуємося до холодів та збережемо довкілля РАЗОМ!