芬兰“沙子电池”：从壁炉废料到能源革命

芬兰 Polar Night Energy 推出沙子电池，2000 吨皂石储热达500℃，可供暖减碳 70%，还能低电价时段储热降本。   

储能从不止电池这一条路。有人尝试用耐火砖为高温工业供能，有人构想用巨大混凝土块上下升降，如同巨型落地钟的钟摆，将动能与势能循环转化。而在芬兰，两位工程师几年前开始研究另一种方案：用沙子储存热量。

三年前，当他们推出首个“沙子电池”原型时，外界才第一次听说这个想法。工程师马尔库·伊隆宁（Markku Ylönen）与托米·埃罗宁（Tommi Eronen）决定把沙子堆成一座巨大的“热库”，用多余的可再生电力将其加热到500°C，再将热量输送至住宅、工厂，甚至游泳池。据称，这堆沙子能保持高温三个月以上。他们创办了Polar Night Energy，在芬兰康康派（Kankaanpää）小镇建造了一个装有100吨沙子的圆柱形原型设备。

对于美国人来说，“区域供暖”概念或许陌生，但在斯堪的纳维亚半岛，这是寒冬中维持学校、工厂、住宅温暖的生命线。芬兰区域供暖企业Loviisan Lämpö与Polar Night合作，在芬兰南部波尔奈宁（Pornainen）启用了一座更大规模的沙子电池。这套新系统有望让当地供暖的碳排放减少70%，彻底淘汰了以往占主导地位的燃油供热，仅保留木屑燃料作为补充。尽管木屑碳中和，但“长树容易烧树快”的事实仍让它远非理想方案。

在新设备启用仪式上，Loviisan Lämpö首席执行官米科·帕亚宁（Mikko Paajanen）表示：“几年前，我们开始考虑如何升级波尔奈宁的区域供暖。继续建一座木屑锅炉最省事，但那不符合我们的目标。我们权衡了各种选择，结果沙子电池脱颖而出。”

这座电池是一个高约12.8米、直径约15米的钢制圆筒，内部填充2000吨皂石碎料。在可再生电力富余时，系统启动加热，将石料加热储存，随后通过热水管道把热量输送至各建筑，再通过散热器或地暖等设备分配。

“我们已经发现，这套系统潜力甚至超出预期，是个惊喜。”伊隆宁说。俄乌关系恶化、俄罗斯断供电力、天然气和石油后，芬兰对能源独立性的渴求让沙子电池成为现实。Polar Night首席运营官莉萨·纳斯卡利（Liisa Naskali）解释：“原理很简单，只需把热风吹过沙子。”这次新项目甚至用上了本地壁炉厂商的废弃皂石碎料。沙子或同类颗粒材料能长时间储热，无需化学反应，不会衰减，也不会起火，系统回收效率高达90%。

电池内有换热器和闭环系统循环热量，软件则在电价低时自动启动加热。今年夏天，供暖公司为电费仅支付了平均价的10%，因为系统只在最划算的时段加热，这也让成本竞争力凸显，尽管前期投入不菲。Polar Night现正与更多供暖公司和工厂洽谈，瞄准工业高温需求项目。对公司而言，波尔奈宁的项目是关键的“试金石”。

CapMan Infra投资总监绍利·安蒂拉（Sauli Antila）认为，这一技术的商业价值显而易见，还能参与电力备用市场，削弱单一能源依赖，成为电热一体化的范例。“对我们而言，沙子电池不仅是商业投资，也是一种创新示范。如果在这里行得通，那就能在任何地方成功。”

项目的盈利逻辑是依据电价和芬兰国家电网公司Fingrid的调峰市场优化充电计划。沙子电池的大容量让其能平衡电网数天甚至数周。Elisa Industriq的软件部门负责调度与优化。“波尔奈宁设备不仅反应快、精准，还拥有罕见的长能量缓冲，非常适合备用市场。我们的AI能自动找出最佳充放热时机，并动态分配资源，真正让它变成盈利资产。”公司副总裁尤卡-佩卡·萨尔门凯塔（Jukka-Pekka Salmenkaita）说。

Polar Night已在芬兰瓦尔凯亚科斯基（Valkeakoski）启动发电试点，未来将推动更多热能存储项目，尤其是高于100°C工业需求的应用——这些是电锅炉和热泵无法满足的领域。沙子电池或许无法取代大型电网储能电池，但它能在许多场景中扮演不可替代的角色。当然，YouTube评论区的质疑声也不曾缺席：“展示里连回报周期都没提。这肯定是浪费纳税人的钱。”如今，嘲讽无处不在。

来源丨寰宇新能源