地球氣候變遷越來越明顯,人類該如何找到更有效、更環保的發電與儲蓄能源的方式,已經成為迫在眉睫的課題。而近期在北歐國家芬蘭,就有一個好消息傳出,因為當地將啟用目前世界最大型的「沙子電池」,這一顆電池能夠儲蓄5千人1個月的總用電量,製造成本及耐用性也相當驚人,若成功推廣有望成為人類的儲能希望!
「沙子電池」成為儲能新希望!關鍵技術、材料一次看
波蘭能源公司 Polar Night Energy,近年致力於開發沙子電池(Sand Battery)這個新穎的儲電系統,近期更在南部小鎮波爾奈寧(Pornainen)打造出高約13公尺、直徑15公尺,內部填充多達 2,000公噸的碎皂石,可儲存高達1,000兆瓦時(MWh) 的熱能的全球最大「沙子電池」,這儲蓄量可供給當地5千人小鎮夏天一整個月的用電量。

▲目前世界最大的沙子電池在南部小鎮波爾奈寧(Pornainen),高約13公尺、直徑15公尺。(圖/翻攝Polar Night Energy) 「沙子電池」對於許多人而言,是相當陌生的新名詞,其實它就是一種「熱能電池」,能夠長時間儲熱、低損耗釋放,簡單來說就像是「將電力作為熱量儲存在沙子中」,到了冬天時,再透過管道供應熱水或暖氣,這可以結合太陽能與風電,讓許多國家在夏天大量發電,儲蓄能源到冬天使用,打破再生能源常常要「看天吃飯」的困境。
「沙子電池」打造材料也很獨特,是採用極度環保的方式,除了沙子之外,還有當地壁爐製造商生產剩下的爐渣、碎皂石,以及建築物打造時剩下的碎石或混凝土,通通都可成為「沙子電池」的儲能原料。沙子電池就是將這些廢棄物再利用,將它們放進巨大絕熱鋼製筒倉中,把隨後將再生能源產生的電力轉化成熱能儲蓄起來。

▲沙子、爐渣、碎皂石這些廉價的廢棄物,通通都是沙子電池儲能的關鍵成分。(圖/翻攝Polar Night Energy) 這次打造出的世界最大「沙子電池」,也讓波爾奈寧直接減少了60%的木材燃燒發電量,直接將碳排放降低。儲電成本也相當低廉,如果是鋰電池,每度儲熱成本高達115美元(約新台幣3,392元),但沙子電池卻只要25美元(約新台幣738元),且沙子電池是以物理性的加熱與冷卻來儲能,所以不會像鋰電池有衰退問題,使用10年基本沒問題,維護成本也很低!
沙子電池加入當地電力網之後,也實現了「夜電日用、夏電冬送」的儲能美夢,在電價便宜或再生能源發電過剩時,利用這些電力透過「電阻加熱」的方式,將儲存介質如沙石加熱至攝氏500度儲存為熱能,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,或許會成為全球再生能源最佳儲能方案。

▲沙子電池是以物理性的加熱與冷卻來儲能,所以不會像鋰電池有衰退問題。(圖/翻攝Polar Night Energy)
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波蘭能源公司 Polar Night Energy,近年致力於開發沙子電池(Sand Battery)這個新穎的儲電系統,近期更在南部小鎮波爾奈寧(Pornainen)打造出高約13公尺、直徑15公尺,內部填充多達 2,000公噸的碎皂石,可儲存高達1,000兆瓦時(MWh) 的熱能的全球最大「沙子電池」,這儲蓄量可供給當地5千人小鎮夏天一整個月的用電量。

「沙子電池」打造材料也很獨特,是採用極度環保的方式,除了沙子之外,還有當地壁爐製造商生產剩下的爐渣、碎皂石,以及建築物打造時剩下的碎石或混凝土,通通都可成為「沙子電池」的儲能原料。沙子電池就是將這些廢棄物再利用,將它們放進巨大絕熱鋼製筒倉中,把隨後將再生能源產生的電力轉化成熱能儲蓄起來。

沙子電池加入當地電力網之後,也實現了「夜電日用、夏電冬送」的儲能美夢,在電價便宜或再生能源發電過剩時,利用這些電力透過「電阻加熱」的方式,將儲存介質如沙石加熱至攝氏500度儲存為熱能,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,或許會成為全球再生能源最佳儲能方案。
