Niewątpliwie drzemie w nim ogromny potencjał, o czym zresztą autorzy piszą na łamach Energy Conversion and Management. Jak się okazuje, proponowane rozwiązanie wykorzystuje fotowoltaikę i generowane ciepło do wytwarzania pary wodnej. Całość jest połączona z systemem magazynowania ciepła na bazie piasku. Tak niecodzienna kombinacja jest według pomysłodawców sposobem na obniżenie kosztów pozyskiwania energii z odnawialnych źródeł.
Jednym z elementów powyższej układanki są tzw. paraboliczne kolektory rynnowe podłączone do zbiornika z wodą. Z kolei panele fotowoltaiczne łączą się z systemem magazynowania ciepła na bazie piasku. Oba te elementy mogą służyć do dostarczania ciepła do tego samego obiektu przemysłowego. Panele słoneczne miałyby wkraczać do akcji dopiero wtedy, gdy elektrownia słoneczna nie będzie wystarczającym źródłem ciepła na dany moment.
Wytwarzanie pary za pośrednictwem elektrowni słonecznej jest preferowane choćby ze względu na fakt, iż taki proces jest bardziej opłacalny. Całość można też zintegrować z trzecim źródłem, na przykład w postaci kotła grzewczego, który mógłby produkować ciepło w sytuacji, gdy dwa pozostałe sposoby zawiodą. Wszystkie trzy rozwiązania są świetnie zobrazowane na powyższej grafice.
Wykorzystując oprogramowanie TRNSYS członkowie zespołu przetestowali swoją instalację w różnych symulowanych scenariuszach. Miała ona działać na południu Hiszpanii, a pod uwagę wzięto cztery warianty. Pierwszy zakładał dostarczanie ciepła przez klasyczny kocioł, drugi obejmował kocioł i instalację połączoną ze zbiornikiem, trzeci dotyczył instalacji oraz fotowoltaiki i piasku, natomiast czwarty – obu metod solarnych i przypisanych im sposobów magazynowania ciepła.
Fotowoltaika zintegrowana z systemem magazynowania ciepła opartym na piasku może stanowić interesujący sposób na gromadzenie energii i ogrzewanie budynków
Jakie były wyniki? Zacznijmy od tego, że najniższy uśredniony koszt produkcji ciepła wyniósł 83,5 euro za megawatogodzinę. Najwyższy dotyczył kotła grzewczego. Dwa pozostałe scenariusze wiązały się kolejno z kosztem 84 euro (bez fotowoltaiki) i 90 euro (z fotowoltaiką).
Czytaj też: Chiny i Europa połączyły siły. Tak powstała fotowoltaika o rekordowych właściwościach
Jak dodają autorzy, jednostka solarna jest w stanie pokryć 30% zapotrzebowania na ciepło obiektu przemysłowego. Z kolei fotowoltaika i kocioł pokrywają kolejno 60% i 10% takiego zapotrzebowania. W przedsięwzięciu brali udział przedstawiciele firmy Polar Night Energy. To właśnie ona odpowiada za projekt systemu wykorzystującego piasek, który może gromadzić ciepło na kilka miesięcy, utrzymując temperatury wynoszące od 500 do 600 stopni Celsjusza. Takie rozwiązanie mogłoby sprawdzać się w kontekście magazynowania ciepła latem, by później wykorzystać je w chłodniejszych, zimowych miesiącach.