
在芬蘭這個冬季漫長的高緯度國家,對暖氣的需求幾乎是民生命脈。現在,他們找到了一種聰明又環保的解方:沙子電池(Sand Battery)。
這套全球最大規模的沙子電池系統,由新創公司 Polar Night Energy 設計與建造,落腳在小鎮 Pornainen。它看起來像是一個巨大的鐵罐,直徑約15公尺,內部裝填2,000公噸的粉碎皂石與岩石,用來儲存來自電網的再生電力轉換而成的熱能。
和傳統化石燃料不同,沙子電池是一種「熱能電池」,能夠長時間儲熱、低損耗釋放,再透過管道供應熱水或暖氣。這個系統能夠儲存高達 1,000 兆瓦時的熱量,等於在冬天供整個小鎮暖氣一整週也不成問題。
更驚人的是,整套系統能將出口溫度維持在攝氏400度,整體熱能損耗僅約10~15%,效率極高。而這些用來儲熱的皂石,原本是壁爐製造商的邊角料,基本上等同免費資源,也讓整體建置與維運成本大幅降低。
便宜又乾淨的再生能源搭配熱能儲存,效益驚人
芬蘭 Pornainen 小鎮的集中供熱系統,原本仰賴石油與木屑燃料供應,如今沙子電池上線後,預估可減少約60%的木頭燃燒量,顯著降低碳排。加上當地電網有約43%來自風力、水力與太陽能,另有26%為核能,使得每度電價格僅0.08歐元(約新台幣2.73元),遠低於歐盟平均電價。
這種「夜電日用、夏電冬送」的儲能策略,讓便宜的離峰電力得以有效儲存,再於白天或寒冬釋放,不但平衡電網負載,也提高整體能源利用率。
儲熱成本遠低於鋰電池,還能轉換成電力
Polar Night Energy 並未公開沙子電池的建置費用,但早期版本每度儲熱成本僅25美元(約新台幣738元),遠低於鋰電池的115美元(約新台幣3,392元)。此外,儘管沙子電池的設計主打供熱用途,仍具備將熱能轉為電力的潛力,未來或可進一步提升應用彈性。
目前已有多家國際新創公司如 Electrified Thermal Solutions、Sunamp、Fourth Power 等,投入類似熱能儲存技術研發。但芬蘭的沙子電池,無疑是目前規模最大、商業化最成功的案例之一。
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