芬兰波尔奈宁(Pornainen,人口约5000人)刚刚启用了由Polar Night Energy为区域供热公司Loviisan Lämpö建造的全球最大沙子电池。
该电池可满足该镇夏季约一个月的供热需求,或冬季约一周的需求,并将供热相关排放量减少了近70%。
它是对欧洲锂离子电池瓶颈的对冲手段。目前欧盟正竞相将储能容量提升至2030年的200吉瓦(目前仅约55吉瓦),但仍落后于美国(137吉瓦)和中国(213.3吉瓦)。
欧洲在最需要储能的时刻,储能装机严重落后。该地区因过度依赖进口化石燃料,正面临四年来的第三次能源危机,能源安全受到严重威胁。尽管欧盟在增加太阳能和风电装机方面取得了重大进展,以帮助多元化能源结构,但储能容量却滞后,给电网和能源市场带来了新的脆弱性。
Euronews解释道:“如果没有优化的储能,欧盟在太阳下山或风力减弱时仍依赖进口化石天然气来填补缺口。尽管可再生能源已供应欧盟44%的电力,但该集团仍进口约55%的总能源,包括石油和天然气。”
高峰生产时段浪费的可再生能源导致欧洲能源市场负电价水平持续上升,公用事业公司实际上不得不付钱让消费者使用过剩电力(当供应超过需求时)。即使欧洲正竞相解决这一问题,情况也可能先恶化再好转。PV magazine警告称:“由于天气条件、高太阳能输出和有限的灵活性资源,欧洲电力市场在2026年第三季度可能面临更大波动,扩大了中午可再生能源发电与晚间需求高峰之间的差距。”
为应对这一日益严峻的挑战,欧盟委员会承诺将欧盟储能容量提高两倍,目标是到2030年达到200吉瓦(目前仅55吉瓦)。相比之下,美国已有137吉瓦的电网规模储能容量,而这又远逊于中国近213.3吉瓦的装机容量。
目标新增的储能大部分将来自锂离子电池——全球储能领域的主导技术。虽然锂资源易于获取、可扩展且在多种条件下性能出色,但锂离子电池在储能解决方案中存在显著缺点。平衡太阳能和风电等间歇性能源的供需,需要将能量存储数天甚至数个季节,而锂离子电池最多只能存储约4小时。此外,锂离子电池供应链几乎完全由中国控制,使欧洲在地缘政治冲突面前面临熟悉的脆弱性。
打破锂对储能市场的控制,进而打破中国对电池技术的近乎垄断,需要快速推进替代电池技术,以与锂竞争并实现行业多元化。芬兰一个小镇正在尝试做到这一点,创新一种可能具有前沿性的下一代电池模式,其基础是最简单的材料之一:沙子。
芬兰区域供热公司Loviisan Lämpö委托Polar Night Energy在人口仅5000人的小镇波尔奈宁建造了全球最大的沙子电池。该电池可满足该镇夏季近一个月、冬季最多一周的供热需求。
Polar Night Energy首席执行官Tommi Eronen最近对CNBC表示:“我们正在从一个由大型发电厂进行能源生产的世界,转向太阳能和风能生产能源的世界,因此我们需要大量的储能。希望这些储能中有很大一部分可以是沙子电池类型,我们不需要稀土材料,就像许多化学电池(如锂离子电池)那样。”
虽然沙子电池的能源效率远不及锂离子电池,但它有其他关键优势。Polar Night官员称,该项目已使该镇原有供热网络的温室气体排放量减少了近70%。虽然这种方法本身无法解决欧洲的储能危机,也无法取代锂的角色,但它可为其他类似场景提供有前景的模式。更重要的是,它是欧洲通过多元化建设更大能源韧性和可持续性这一更大拼图中的一块。
作者:Haley Zaremba,Oilprice.com



