芬兰的一个能源合作伙伴最近安装了世界上第一个全面运行的“沙电池”。这项创新技术可以连续存储数月的绿色电力，其开发人员表示，它可能会解决可再生能源与仅季节性可用的电源的问题。
沙子电池用相对低成本的太阳能或风力发电产生的热量为劣质沙子“充电”。它可以在大约500°C的温度下储存热量，并保持数月，以便在冬季保持房屋温暖。
合作与创新
沙电池由芬兰初创公司Polar Night Energy与位于芬兰西部的能源公用事业公司Vatajankoski共同建造。该项目已在世界任何地方交付了第一个商业上可行的沙基储能解决方案。
该电池使用由 Polar Night Energy 开发的专利储热系统。该系统安装在Vatajankoski的发电厂设施上，为Vatajankoski在芬兰西部Kankaanpää区的区域供热网络提供热能。
该系统采用一种称为电阻加热的技术，使用低成本的可再生电力将沙子加热到500°C。这与电火利用电力产生热量的方法相同。
这产生的热空气在热交换系统中通过沙子循环。
该团队报告说，该项目的建设阶段进展顺利，特别是在考虑到解决方案的新颖性时。在项目期间，工程师们发现该系统的储能容量比他们最初计算的还要多。
热量包含在一个4m宽和7m高的钢制容器中，容器中装有Polar Night Energy的自动热能储存系统和100吨低品位沙子。所用的沙子经久耐用，价格便宜，小体积加热到500°C或600°C左右可以储存大量热量。
除了8 MWh的能量存储外，沙子电池还能够存储约100kW的热能。
该项目是芬兰能源分配智能和绿色转型的一部分。像这样的蓄热系统可以为充分利用国家电网中的季节性间歇性可再生能源做出重大贡献。
存储在像这样的大型商业规模系统中的热量也可以帮助城市在未来实现无燃烧热量生产。
芬兰能源公用事业公司Vatajankoski正在与Polar Night Energy合作开展沙电池项目，该公司正在利用该系统提供的热量来处理他们从数据服务器中回收的废热。
这种废热只有60°C左右，但沙电池的多余热量可用于将其提高到75°C至100°C左右，并将其送入公司的区域供热网络。
沙电池能否替代传统电池？
目前，大多数用于储存间歇性可再生能源电力的工业规模电池都是由锂制成的。它们体积庞大且价格昂贵，并且不能很好地应对大量过剩的电力。
另一方面，沙子电池是一种低成本的解决方案，不需要新的稀有材料，并且可以承受巨大的电涌。沙电池还可以快速存储来自可再生能源的大量能量，从而最大限度地提高系统效率。
随着时间的推移，沙子的能量损失很小，并且可以在500°C的温度下在沙子电池中储存几个月的热量。这意味着当能源价格较高时，电池可以排出热空气，使该地区能够以低得多的成本为家庭、办公室和当地游泳池供暖。
满足更多可再生能源存储容量的需求
沙电池是在世界各地的电网和公用事业公司大力投资可再生能源之际推出的。太阳能发电场、风力涡轮机和地热能系统在世界各地大量涌现，近年来可再生能源技术和成本有了显着改善。
但增加国家电网的可再生能源发电能力只是解决方案的一部分。储存同样重要，尤其是在受季节性天气变化影响较大的地区，如北欧。
电网需要在网络中保持平衡，因此增加可再生能源的电力激增——例如在风暴期间风力涡轮机满负荷运行时——实际上可能会破坏网络。
有效的电池存储可以帮助工程师（以及越来越多的自动化系统）通过吸收电涌并稍后在电网需要时释放该能量来维持电网的平衡。
除了芬兰的合作伙伴关系外，世界各地的研究小组都在研究沙子。例如，美国国家可再生能源实验室(NREL)目前正在研究沙子电池。
随着第一个可用的商用沙电池到位，这种低成本、高效的技术在世界电网中变得司空见惯可能只是时间问题。
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