01
2026
08
全球最大商用“沙电池”正式投运
能源转型与爽碳贯彻
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芬兰建成全球规模最大的商用“沙电池”,以热能形式储存可再生能源,储能容量达100兆瓦时。
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该系统利用富余低价风电和光伏电力储能,并借助人工智能优化充放热流程,可减少近70%的温室气体排放。
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沙电池有望成为主流长时储能方案。该技术无需依赖稀土材料,可作为锂离子电池的低成本替代方案。
现代电网要求供需实时平衡,但风电与光伏发电具有间歇性,二者并网容易造成电网波动。为避免局部停电、电压骤升,电力运营商普遍搭配储能系统与快速调峰燃气电站稳定出力。芬兰推出新颖储能方案:沙电池。芬兰初创企业极夜能源(Polar Night Energy)打造出全球最大商用沙电池,这套创新高温储热系统可储存100兆瓦时可再生能源。
这套工业级储热筒仓坐落于芬兰南部波尔奈宁,由区域供热企业Loviisan Lämpö投建。设备高13米,内部装填2000吨碎皂石,该材料是当地壁炉生产过程的易得副产品。风光大发时段,电网富余清洁低价电力会输入这套系统;电能驱动类似大型工业热风设备的电阻加热元件,以此加热空气完成储热。
设备采用内嵌管道闭环设计,高温热风在皂石堆内循环流通,将罐体内部温度升至400至600摄氏度。皂石具备高热密度与高热容特性,可将热能储存数周乃至数月,热量损耗极低。在用电高峰时段,冷空气经内部管网吹入石层提取热量,高温气流输送至换热器产出最高400摄氏度热水。热水通过波尔奈宁本地区域供热管网输送,为居民住宅、学校及公共建筑供暖。整套装置储存的热能,冬季可满足当地5000名居民一周供暖需求,夏季供暖续航接近一个月。
整套装置依靠软件实现全自动化运行。人工智能实时监测电力现货市场价格,在电价近乎零成本或出现负电价时段自动储热;待电网电价冲高或供热需求迎来高峰时再释放热能,确保项目具备良好经济效益。Polar Night Energy测算,沙电池使温室气体排放量削减近70%,木屑燃料消耗量降低约60%。当地原有木屑热电厂仍保留运行,用于负荷高峰期调峰与应急备用。这类新型储热装置最突出的优势在于,它与传统锂离子电池截然不同:不存在长期使用性能衰减问题,生产无需依赖稀土材料,可为跨季节长时储能提供极具可持续性的低成本方案。
Polar Night Energy首席执行官托米·埃罗宁(Tommi Eronen)在接受CNBC采访时表示:“过去依靠大型发电厂集中发电的能源格局正在转变,如今风电、光伏成为发电主力,因此需要海量储能设施。我们希望沙电池这类储能装置能占据储能市场较大份额,因为它不同于锂离子电池等各类化学电池,该技术无需依赖稀土材料。”
波尔奈宁沙电池项目并非该企业首台落地装置。早在2022年,Polar Night Energy便在坎康佩建成一座规模较小的示范项目,其功率0.1兆瓦、储能容量8兆瓦时,验证了为本地区域供热管网储存可再生热能的商业化可行性。目前,该企业正推进瓦卡西(Vääksy)大型储能项目,储能规模达250兆瓦时、热功率2兆瓦,预计2027年夏季完工。该项目延续前两个项目的技术路线,采用天然沙子作为储热介质,将当地化石能源排放减少60%,同时助力全国电网供需平衡调节。
据此前报道,随着电网消纳间歇性风电和光伏的规模持续扩大,长时储能正成为能源转型领域增速最快的赛道之一。当前锂离子电池占据储能市场主导地位,但电力企业正加速评估各类替代储能技术,以期实现数日、数周乃至数月低成本储能。芬兰沙电池是首批实现商用落地的技术之一,直观展现了长时热能储能的发展形态。
机构投资者与私募股权机构正加大对发储一体化综合可再生能源项目的布局力度,相比单一风电和光伏电站,投资者更青睐发电配套专用储能的一体化开发模式。电力企业不再局限于锂离子电池,开始广泛评估适配长时储能需求的替代技术,热储能等新型技术正逐步吸引更多产业的关注。
来源:能源转型与爽碳贯彻
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