Kymijärven hiekkalämpövarasto - Hepolampi, Niko (2023)
Uusiutuvan tuuli- ja aurinkovoiman yleistyminen lisää energiajärjestelmän epävakautta ja hintojen vaihtelua. Tähän voidaan vastata muun muassa monipuolisella energian varastoinnilla ja kysyntäjouston lisäämisellä. Diplomityössä keskitytään hiekkalämpövaraston tekniseen ja taloudelliseen potentiaaliin osana kaukolämpöverkkoa. Vanhan hiilivoimalan tulipesän muuntaminen lämpövarastoksi osoittautui käytännössä mahdottomaksi kattilan kannatinpalkkien ja seinien kestävyyden, sekä lämmönsiirtopinnan riittämättömyyden vuoksi. Kokonaan uuden lämpövaraston rakennuttaminen vaikuttaa kuitenkin potentiaaliselta investoinnilta lähitulevaisuuden energiamarkkinoilla. Teknologia perustuisi Polar Night Energyn patentoimaan hiekka-akkuun, jossa stationäärisen hiekkamassan läpi puhalletaan putkissa virtaavaa ja sähkövastuksilla kuumennettavaa ilmaa. Purkuvaiheessa ilma ohjataan kaukolämmönvaihtimeen, joka siirtää varastoidun lämmön veteen. Hiekkalämpövaraston energiakapasiteetin kasvattaminen on purkutehon lisäämistä edullisempaa. Tämän vuoksi hiekka-akku kannattaa mitoittaa tuulivoimatuotannon kannalta optimaaliselle noin kahden viikon varastointiajalle. Lämpövarasto korvaisi osan polttamalla tuotetusta kaukolämmöstä nykyisillä energianhinnoilla ja maksaisi itsensä takaisin muutamassa vuodessa. Teknologia kilpailee suuressa kokoluokassa vesilämpövarastoja sekä kaukolämpöverkon hännissä lämpöpumppuja ja sähkökattiloita vastaan. Kaikilla mainituilla teknologioilla on omat vahvuutensa. Hiekkalämpövaraston etuja ovat yli 90 % hyötysuhde, korkea tehotiheys ja yksinkertaisuus, jotka tekevät siitä kilpailukykyisen vaihtoehdon. The spread of renewable wind and solar power increases instability of the energy system and its price fluctuations. This can be countered, among other things, with a versatile use of energy storage technologies and increasing demand flexibility. This thesis focuses on the technical and economic potential of a sand battery as part of district heating network. Converting a furnace of an old coal-fired power plant ...