战胜季节差！芬兰“沙电池”开辟储能新道路
发布日期：2025/9/4
波尔奈宁市（Pornainen）（位于芬兰南部）采用开创性热能储蓄技术，或削减70%的供暖排放并推动全球推广。
芬兰已在波尔奈宁市推出了一项极具突破性的可再生能源项目：世界最大的“沙电池”。这一工业级系统旨在取代一座老旧的木片燃料发电厂，以更清洁高效的方式为社区供暖。当地官员说这一项目可减少供暖网络的碳排放，高达70%，是实现气候目标的关键一步。
这一成就凸显了芬兰在寻找可行方案上的决心——目标是平衡可再生能源生产与日常需求，尤其是对这样一个因寒冬漫长而产生巨大供暖需求量的国家而言。
项目背后的技术
“沙电池”由极夜能源公司（Polar Night Energy）研发——这是一家芬兰公司，已凭这一独特技术位居产业前沿。2022年，该公司推出世界首例商用“沙电池”，不过当时的规模要小得多。这一试点项目证实了沙子作为一种可靠储热媒介的潜能。
然而，波尔奈宁市的装置再次迈出了一步重要跨越。该装置高约42英尺（13米），宽约50英尺（15米），可储存100兆瓦时(MWh)的能量。除此之外，它还实现90%的能源往返效率，这一水平在热能储蓄领域达到令人瞩目的高度。
在实践方面，这款新型“沙电池”的规模是初代原型机的10倍，可储存足够的能源，满足波尔奈宁市一周的供暖需求。
工作原理
与直接储电的锂离子电池不同，该系统的运行方式属于热能储存（TES）。当可再生资源（如风能、太阳能）产生的电力充足时，该电池会利用这些电能来加热空气。热空气流经掩埋在沙子中的闭环管道系统，可将沙子温度提升至1112华氏度（600摄氏度）。
因为沙子密度高，保温能力极佳，能以最低损失保持能源长达数月之久。当波尔奈宁市需要供暖时，温度较低的空气将循环回系统。这些空气通过热沙时吸收热量，温度可升至752华氏度（400摄氏度）。
随后，这些受热空气既可以通过热交换器产生蒸汽用于工业生产，也可以加热水用于区域供暖。现在，该系统并不具备发电功能，但该公司正在探索未来的方向，将储热装置与涡轮机结合，以实现发电目标。
初期成效与社区效益
尽管“沙电池”已于本周正式亮相，但其实自六月起就已经投入运行。在这几个月内，该系统的运行表现已经超过预期，不仅达到甚至还超过其初期效率目标。
如今，波尔奈宁市的许多公共建筑，包括其市政府大楼，都依靠“沙电池”供暖。对于居民来讲，这意味着一种稳定且可靠的能源，从而可减少对化石燃料的依赖。对于当地市政当局来讲，它标志着向长期碳中和目标迈出的果敢一步。
为什么“沙电池”能成为变革型技术
储存热量而非电能的概念看似非常规，但它具有切实优势——尤其是在芬兰等地区。
1. 季节性储存：冬季供暖需求最高，而太阳能产能恰好最低。“沙电池”能储蓄夏季的能量供冬季使用，有效弥补能源供需的季节差。
2. 风能管理：在风力充足的日子里，多余的风能可被转化为热能储存起来，避免浪费。
3. 能源安全：通过减少对进口燃料的依赖，城镇能增强本地能源独立性。
此外，沙子具有储量丰富、价格低廉、无毒性、耐用性四大特点，助力“沙电池”技术兼具实惠性和环保性两大特点。
“沙电池”的全球应用前景
波尔奈宁“沙电池”的成功为世界类似系统的推广开辟了一条可行之路。北欧、加拿大以及美国北部地区也都面临平衡季节性供暖需求与可再生能源之间的难题。一个规模化、低成本的储能方案或将为上述地区能源格局带来变革。
随着越来越多的国家政府推动可再生能源整合，“沙电池”或许能在更广范围的能源战略中占据一席之地。与化学电池场相比，该系统建造更便宜且更容易维护，因此对当地政府和工业领域均具有吸引力。
对于波尔奈宁市而言，这一项目不仅关乎科技——还关乎社区的抗风险能力和可持续发展。通过大幅度削减供暖碳排放，该市展示了小型社区如何采用创新方法去应对气候变化。
如果能大范围推广，“沙电池”或将在帮助众多国家履行其气候承诺方面发挥积极作用，同时确保人们在寒冬腊月依旧能获得稳定供暖。
来源：能源舆情
