社會(huì)的垃圾邊角料,成就能源界的做電至夠小驕傲。
最近,池甚有家叫 Polar Night Energy 的人用芬蘭公司搞出了全世界最大的沙基電池。
沙基電池就是個(gè)月圖中的大罐子
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),沙基電池就是垃圾用沙子等材料,整了一個(gè)能儲(chǔ)熱、做電至夠能發(fā)電的池甚系統(tǒng)。
其實(shí),人用用沙子儲(chǔ)能不是個(gè)月啥新技術(shù),沙基電池也不是垃圾新鮮東西。
Polar Night Energy 早在 2021 年 3 月就開(kāi)始了沙基電池的做電至夠?qū)嶒?yàn),2022 年 7 月在芬蘭坎康佩地區(qū)正式運(yùn)營(yíng),池甚到現(xiàn)在快三個(gè)年頭了。人用
之前的個(gè)月規(guī)模比較小,儲(chǔ)能量有限,一般在 8 MWh ~ 10 MWh 左右,這回直接來(lái)了個(gè)超級(jí)加倍,儲(chǔ)電量達(dá)到了可觀的 1000 MWh,是三年前的 100 倍。
大伙兒可能對(duì)這個(gè)數(shù)字沒(méi)啥概念,就這么說(shuō)吧,這個(gè)大電池儲(chǔ)一次能可以保存好幾個(gè)月,夠芬蘭波爾奈寧鎮(zhèn)上 5000 口人夏天用一個(gè)月,冬天用一個(gè)禮拜。
造 20 個(gè)大電池,整個(gè)鎮(zhèn)子的冬季供暖問(wèn)題都解決了。
不過(guò),雖然叫它大電池,嚴(yán)格意義上講沙基電池并不算電池,而是一種熱能存儲(chǔ)系統(tǒng)。
一般電池儲(chǔ)的是化學(xué)能,放的是電能。而沙基電池通過(guò)電力加熱電阻,電阻加熱空氣,空氣在管道里循環(huán)來(lái)加熱沙子。也就是說(shuō)儲(chǔ)的是熱能,放的還是熱能。
高溫沙子外面罩著隔熱鋼筒倉(cāng),外加沙子自身的隔熱特性,讓這個(gè)大電池能在損耗極低的情況下保溫?cái)?shù)月。這些存儲(chǔ)的熱量可以直接利用,也可以用渦輪機(jī)轉(zhuǎn)換回電能。
等等,用電加熱沙子,再用沙子放熱發(fā)電?那我干嘛不直接用電干活,這不是多此一舉嗎?
還真不是,因?yàn)樯郴姵氐闹饕饔檬钦{(diào)配能源,平衡供需,主打一個(gè)廢電利用,夜電日用,夏電冬輸。
比如它可以讓電多得沒(méi)處使的時(shí)候存起來(lái),不夠用的時(shí)候再放出去。
目前清潔能源最大的問(wèn)題就是不穩(wěn)定,沒(méi)法控制哪天下雨刮風(fēng)出太陽(yáng)。
大自然的饋贈(zèng)太多了,用不完還浪費(fèi)。所以通過(guò)沙基電池,可以存住多余的能源,等哪天產(chǎn)電量少了再補(bǔ)上。
再比如,每天不同時(shí)段的電費(fèi)不一樣,可以用沙基電池趁著電費(fèi)便宜的時(shí)候存起來(lái)。一些 24 小時(shí)連軸轉(zhuǎn)的工廠不想白天買高價(jià)電,就可以晚上用便宜電充電池,白天再取出來(lái)用。
另外,由于芬蘭地處嚴(yán)寒,冬季供暖需求量非常大。利用沙基電池收集清潔能源,或者夏天的便宜電熱挪到冬天用,能完全替代昂貴的化石燃料,減少 60% 的木屑燃燒。
不過(guò),能源替代手段千千萬(wàn),能讓沙基電池成功的,還是它相當(dāng)?shù)土某杀尽?/p>
一個(gè)沙基電池建成,每天只要充電幾個(gè)小時(shí)就能 “滿電”,其余時(shí)間都在 “放電”。一年下來(lái),它能充放電循環(huán)使用最多 200 次,里面的填充物也不用換,涼了熱熱反復(fù)用。
除了外面這個(gè)保溫大鐵殼花點(diǎn)錢,電池里面用料最多的不一定是沙子,還可能是 Polar Night Energy 在壁爐制造商那里精心撿來(lái)的垃圾 —— 碎皂石。
比起便宜的沙子,一文不值的建筑邊角料顯然更有性價(jià)比。他們?cè)诠倬W(wǎng)表示,顆粒大小沒(méi)關(guān)系,什么類別不重要,只要夠便宜,我們都要,都要。
在墮落到撿垃圾之前,他們還試過(guò)用服務(wù)器的廢熱來(lái)熱水給居民供暖。不過(guò)最后發(fā)現(xiàn)熱量不太夠,只能加熱到 55 度,還是得靠沙基電池才能達(dá)到 70 度及格線。
沒(méi)錯(cuò),就是這個(gè)服務(wù)器
走了這么一條廢物利用的道路,結(jié)果就是他們的儲(chǔ)能成本真的很低。對(duì)比鋰電池 115 美元每千瓦時(shí)的價(jià)格,2022 年老版本的沙基電池只要 25 美元每千瓦時(shí),現(xiàn)在只會(huì)更便宜。
其實(shí) Polar Night Energy 并不是唯一一個(gè)盯上能源儲(chǔ)存再利用的公司,資本家早就在這片廣袤的市場(chǎng)做局了。在全世界推行減碳減排能源清潔的大趨勢(shì)下,很多公司都在做類似的項(xiàng)目。
比如 Electrified Thermal Solutions 的導(dǎo)電耐火磚,能吸收熱量達(dá)到 1800 度以備取用;Sunamp 的家庭用熱電池,能自動(dòng)存儲(chǔ)取用低價(jià)電;Fourth Power 的熱電池利用高溫石墨,把光能轉(zhuǎn)化成電能。
左 Electrified Thermal Solutions,中 Sunamp,右 Fourth Power
只不過(guò)沙基電池是第一個(gè)落地,而且被驗(yàn)證成功的。這可能也離不開(kāi)芬蘭對(duì)可持續(xù)能源高度依賴的背景。
根據(jù)芬蘭電網(wǎng)的能源結(jié)構(gòu),截至 2024 年,芬蘭有 91% 的電力來(lái)自低碳能源。從下圖可以看出,太陽(yáng)能,風(fēng)能,水電,地?zé)嵋还舱剂?41.5%,核能占 37.7%。
2024 年芬蘭電網(wǎng)能源結(jié)構(gòu)
明明化石資源極其匱乏,但芬蘭的電力是全歐洲最便宜的,每千瓦時(shí) 0.08 歐元,不到歐盟平均價(jià)的一半。
現(xiàn)在因?yàn)橐恍┐蠹叶贾赖脑颍瑲W洲的天然氣價(jià)格猛漲,暖氣費(fèi)更是天價(jià)賬單。
但是芬蘭,一個(gè)本來(lái)就沒(méi)啥化石燃料資源的國(guó)家,干脆走了一條沒(méi)有就不用的路。大力發(fā)展清潔能源,沙基電池這些 “歪門邪道”,硬是沒(méi)受到啥影響,也算是因禍得福了。
看來(lái),靠錢進(jìn)口只能解一時(shí)之急,想根治問(wèn)題,科技還是第一生產(chǎn)力啊。
可惜目前沙基電池并沒(méi)有給個(gè)人住宅設(shè)計(jì)的產(chǎn)品類型,更多還是聚焦在大型工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用。看起來(lái)依然在小范圍試用中,沒(méi)有大面積推廣。
最主要的問(wèn)題還是占的地方太大了,放在咱們這,那點(diǎn)供電量又不太夠看。
所以這東西有可能進(jìn)化一下走進(jìn)千家萬(wàn)戶,用來(lái)儲(chǔ)杭州夏天的熱,冬天給供暖嗎?求求了,這對(duì)我們真的很重要。
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