O fostă carieră de pietriș din Finlanda este transformată într-o instalație de stocare a energiei termice, care va folosi aproximativ 380 de milioane de litri de apă. Proiectul este realizat în orașul Hyvinkää, la nord de Helsinki. Scopul declarat este păstrarea căldurii produsă în perioadele în care energia este disponibilă la costuri mai mici, pentru a o distribui în sezonul rece. Bazinul va avea o capacitate de 380.000 de metri cubi și este programat să intre în funcțiune în toamna anului 2027. Soluția face parte dintr-un sistem de termoficare care încearcă să folosească mai eficient energia regenerabilă și căldura recuperată din activități industriale.
O carieră transformată în rezervor termic
Instalația este amenajată în orașul Hyvinkää (zona Kulomäki), într-o excavație rămasă după exploatarea pietrișului. Bazinul va avea aproximativ 20 de metri adâncime și o suprafață de circa 225 pe 165 de metri. În loc să fie construit un rezervor convențional de la zero, proiectul valorifică forma și dimensiunile unei cariere dezafectate, adaptate pentru o funcție energetică. Amenajarea presupune lucrări tehnice complexe. Apa trebuie păstrată în condiții controlate. Instalațiile de pompare și schimbătoarele de căldură trebuie să permită încărcarea și golirea termică a bazinului. Volumul mare de apă face posibilă acumularea unei cantități importante de energie pentru utilizare ulterioară.
Cum este stocată căldura în apă
Principiul de funcționare pornește de la încălzirea apei și păstrarea energiei termice până în momentul în care rețeaua orașului are nevoie de ea. În etapa de încărcare, apa mai rece este preluată din partea inferioară a bazinului. Ulterior, este trecută printr-un schimbător de căldură și reintrodusă în rezervor la o temperatură mai ridicată, printr-un distribuitor amplasat în partea superioară. Pentru livrarea energiei, circuitul funcționează în sens invers, iar căldura este transferată către sistemul de termoficare. Mai multe distribuitoare, instalate la niveluri diferite, ajută la gestionarea circulației apei și a temperaturilor din interiorul bazinului. Proiectul prevede și posibilitatea integrării ulterioare a unei pompe de căldură (VIDEO). Pot fi adaptate și surse de căldură reziduală la temperaturi mai scăzute.
Energia este acumulată înainte de venirea iernii
Instalația este concepută pentru a valorifica diferențele dintre producția și consumul de energie de-a lungul anului. În timpul verii și al toamnei, necesarul de încălzire este redus. Energia electrică poate fi disponibilă la prețuri mai mici. Sunt vizate inclusiv perioadele cu producție ridicată din surse regenerabile. Căldura introdusă în rezervor va proveni, printre altele, de la cazane electrice și din recuperarea energiei termice reziduale generate de activități industriale. În sezonul rece, când consumul crește, energia acumulată va fi livrată în rețeaua centralizată. În acest fel, producerea căldurii și folosirea ei nu mai trebuie să aibă loc simultan. Surplusul disponibil în lunile calde poate fi păstrat pentru perioada în care cererea este mai mare.
Ce capacitate va avea sistemul
La o încărcare completă, rezervorul poate acumula aproximativ 18.000 de megawați-oră de energie termică. Potrivit estimărilor publicate pentru proiect, această cantitate ar putea acoperi necesarul anual de încălzire pentru aproximativ 1.000 de locuințe individuale. Aceeași cantitate poate asigura, potrivit proiectanților, apa caldă menajeră pentru circa 20.000 de persoane timp de un an. La nivelul orașului Hyvinkää, instalația este estimată să acopere aproape un sfert din necesarul local de căldură. Aceste cifre reprezintă capacitatea calculată pentru sistem, nu o economie garantată pentru fiecare locuință. Cantitatea de energie livrată va depinde de modul de exploatare. Sunt luate în calcul și pierderile termice și disponibilitatea surselor folosite pentru încărcarea rezervorului.
De ce contează stocarea sezonieră
Un asemenea sistem poate ajuta rețelele de termoficare să folosească mai eficient energia produsă în momente favorabile și să reducă nevoia de a apela la surse suplimentare atunci când consumul atinge valori ridicate. Stocarea permite integrarea energiei regenerabile și a căldurii recuperate din procese industriale sau din centre de date, care degajă energie termică pe tot parcursul anului. În loc ca această căldură să fie pierdută atunci când nu există suficientă cerere, ea poate fi acumulată și utilizată ulterior. Rezervorul nu produce singur energie și nu înlocuiește instalațiile care generează căldură. Rolul său este să păstreze energia disponibilă și să o transfere către rețea atunci când este necesară, contribuind la echilibrarea consumului pe parcursul anului.
O infrastructură care valorifică un teren industrial
Investiția din Finlanda este estimată la 33 de milioane de euro. Lucrările ar urma să fie încheiate în toamna anului 2027. După finalizarea bazinului, instalația trebuie conectată la sursele de căldură și la rețeaua de distribuție a orașului. Funcționarea ei va fi coordonată cu necesarul de energie. Soluția nu poate fi aplicată automat în orice localitate. Sunt necesare un teren potrivit, surse de căldură care pot alimenta rezervorul și o rețea centralizată capabilă să preia energia stocată. Sunt importante și studiile privind pierderile termice, condițiile geologice și costurile de exploatare. Proiectul arată însă că o fostă exploatare de pietriș poate primi o funcție nouă, cu rol în infrastructura energetică a unui oraș. Este, la urma urmei, un exemplu concret despre cum apa poate deveni un mijloc de stocare a căldurii pe termen lung.