私たちの最新エピソード『Lexicon』では、Polar Night Energyの最高商務責任者Annette Höglund-Dönnesと深い対話を行い、同社の砂バッテリーがどのように自治体や産業部門が再生可能エネルギーを熱エネルギーの形で蓄える手助けをし、低コストで化石燃料の代替手段としての可能性を持つかを探りました。詳細については引き続きお読みください。また、IE+を購読して独占コンテンツや深い洞察を得ることもできます。
では、砂バッテリーとは一体何でしょうか？この概念に不慣れな人のために、Höglund-Dönnesは砂バッテリーが基本的に大規模な熱エネルギー蓄積システムであると説明しました。彼女はIEに対して「非常に大きく、絶縁が良好な熱水タンクのように考えることができます。しかし、実際には蓄えられているエネルギーは熱の形で存在します。私たちのケースでは、砂を蓄積媒体として使用し、水ではありません。」と述べました。したがって、需要が低い時や再生可能エネルギーの生産が豊富な時に生成された電力は、空気を加熱するために使用され、その後、これらの空気は高度に絶縁されたサイロ内で数千トンの砂を循環します。
これらの蓄えられた熱は、後に地域暖房や産業プロセスに使用されることができます。
この概念は比較的簡単ですが、Höglund-Dönnesによれば、人々はその工学技術を過小評価することがよくあります。彼女は「人々はこれが基本的なものであると考えますが、実際にはこれは高度に工学化されたシステムであり、熱伝達、気流、絶縁、制御システムが正確に協調して機能する必要があります。」と説明しました。では、なぜ砂を選んだのでしょうか？彼女はこの質問の答えは非常にシンプルであると述べました。「どんな砂でも使用できます。」と彼女は言いました。「工業プロセスでのスラグ材料さえも使用可能です。」さらに重要なのは、リチウムイオンバッテリーとは異なり、砂自体は時間とともに劣化しないことです。
これにより、この技術は最も魅力的な特徴の1つを持っています。「劣化がありません。蓄積媒体である砂は、実際には何の状態も変えません。」
砂バッテリー技術の多くの利点
さらに、他にもいくつかの重要な利点があります。「爆発しないし、無毒です。これも非常に良い利点です。」と彼女は説明しました。最終的に、この蓄積媒体は豊富で安価であり、安全で信頼性が高く、長期間にわたって熱を蓄えることができます。この技術は単なる理論ではなく、現実の世界で実験が行われています。同社はフィンランドのPornainenにある旗艦施設を2025年に稼働させる予定で、最近数年間で最も寒い冬を経験しました。「私たちはバッテリーの性能がシミュレーション予測の上限に達したのを見て非常に嬉しいです。」とHöglund-Dönnesは述べました。
「実際には約束された値を超えました。」商業展開技術を拡大している企業にとって、この結果は重要なマイルストーンです。
Höglund-Dönnesは「現実の世界でこの成果を目にすることができ、単に期待をぎりぎり達成するのではなく、余裕を持って実現することができたのは励みになります。」と述べました。彼女は、これは新興エネルギー技術の従来のパターンを打破するものであり、これらの技術はしばしば期待に応えられないことが多いと説明しました。一方で、Pornainenのプロジェクトはこの証明を提供しているようです。
しかし、スケールアップは決して簡単なことではありません。Höglund-Dönnesはさらに、Pornainenの設置規模はPolar Night Energyの以前の展開の約20倍であり、これが新たな工学的課題を生み出したと説明しました。「私たちにとって最大の驚きは、この規模で必要な工学的詳細作業が予想以上に多かったことです。」とHöglund-Dönnesは言いました。「これにより全く新しい複雑さが生まれ、私たちはそれに追いつく能力を構築する必要がありました。」
興味深いことに、彼女はこの複雑さがしばしば誤解されると考えています。「システム自体は優雅でシンプルですが、複雑さは物理原理にあります。」と彼女は私たちに伝えました。
この区別は非常に重要です。なぜなら、同社はシンプルさを最大の利点の1つと見なしているからです。バッテリーは主に鋼鉄、砂、絶縁材料、そしてすでに広く利用可能な工業部品で構成されています。「これは複雑さではなく、シンプルさです。」と彼女は言いました。「私たちはこれを振り返り、『なぜもっと早く始めなかったのか？』と言うことになると思います。」
地域暖房は最初の理想的な市場ですが、Polar Night Energyの長期的な野心はさらに大きいです。同社は産業プロセスにおける熱エネルギーを脱炭素化の最大の機会の1つと見なしています。現在、食品や飲料の生産から化学や製薬などのさまざまな業界が主に天然ガス、石油、その他の化石燃料に依存して熱エネルギーを生成しています。これらのプロセスの多くは、100°Cから250°Cの範囲の温度を必要とし、この範囲内で熱エネルギー蓄積技術が重要な役割を果たす可能性があります。「私たちは、天然ガスや石油を大量に使用している場所での脱炭素化の大きな利点を見ています。」とHöglund-Dönnesは説明しました。
彼女は、砂バッテリーが従来のシステムと協調して機能し、企業が短期間で既存のインフラを完全に置き換える必要がないと考えています。「一度に全てのステップを行い、完全に脱炭素化する必要はありません。」と彼女は付け加えました。代わりに、企業は化石燃料への依存を段階的に減らしながら、レジリエンスを高め、エネルギーコストを管理することができます。「現在のシステムに砂バッテリーを追加することで、すでに二重の燃料供給源を提供します。」
Höglund-Dönnesは、この技術の最も興味深い側面の1つは、企業が運営方法を根本的に変えることなく持続可能な発展に向けて実際の措置を講じる手助けをすることだと説明しました。「多くのビジネスリーダーが現在直面しているのはこの課題です。彼らは化石燃料の使用にどのように対処するのでしょうか？彼らはどのようにそれを脱却するのでしょうか？」と彼女は言いました。彼女は、答えの一部は熱エネルギー蓄積にあると考えています。「熱エネルギー蓄積は、業界が環境目標を達成するのを助ける技術の1つです。」これは、各国政府が今後数十年でますます野心的な排出目標や規制を導入する際に特に重要になる可能性があります。
脱炭素化に加えて、同社は循環経済の原則にも焦点を当てています。工業廃棄物を蓄積媒体として使用することは、未来のインフラ設計に関するより広範な理念を反映しています。「循環性は、私たちが何を構築するにしても重要になります。」と彼女は述べました。そのために、同社は可能な限り地元で材料や専門知識を調達することに取り組んでいます。「私たちは本当に地元のパートナーやサプライヤーを探しています。」と彼女は付け加えました。言い換えれば、彼女は長期的な目標は単に蓄積システムを構築することではなく、再生可能電力を熱エネルギーに変換し、生産地に近い場所で使用する地域エネルギーエコシステムを作成することだと説明しました。
「私たちはどのようにして地元の風力と太陽光を地元の熱エネルギーに変換し、輸送なしで実現するのでしょうか？」
Pornainenプロジェクトについて人々が10年後にどのように思うことを望んでいるか尋ねられたとき、Höglund-Dönnesは会話全体に登場したテーマ、シンプルさに戻りました。「私は、最も重要な遺産は自然の材料を利用し、非常にシンプルで優雅な方法で熱エネルギーを蓄えることだと信じています。」と彼女は言いました。「複雑さではなく、シンプルさです。私たちはこれを振り返り、『なぜもっと早く始めなかったのか？』と言うことになると思います。」
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 蓄積媒体 | 砂 |
| 熱エネルギー蓄積技術温度範囲 | 100°Cから250°C |
