Pierwsza na świecie bateria do piasku została uruchomiona w Finlandii

Ponieważ energia wiatrowa i słoneczna są przerywane, wytwarzają energię wtedy, gdy jest dostępna, a nie wtedy, gdy jest potrzebna, co wymaga magazynowania dużej ilości energii. Może to przybierać różne formy, od tradycyjnych „dużych baterii” na bazie litu po baterie przepływowe, baterie krzemowe z przemianą fazową, baterie ze stopioną solą, baterie żelazowo-powietrzne, baterie grawitacyjne, baterie rozprężne z dwutlenkiem węgla i inne bardziej nietypowe technologie, takie jak pływalność komórki.

Pod względem wydajności energetycznej, mocy wyjściowej, lokalizacji, kosztów instalacji, kosztów operacyjnych, mocy znamionowej wejściowej i wyjściowej, trwałości i czasu przechowywania energii elektrycznej, każdy z nich ma swoje wady i zalety. To doskonale, ponieważ różne rozwiązania spełnią różne wymagania; niektóre dodają do sieci podczas nagłych wzrostów popytu, podczas gdy inne wygładzają wahania dzienne krzywych między popytem a podażą ze źródeł odnawialnych. Inni nadal pomagają w sezonowych niedoborach dostaw, na przykład gdy produkcja energii słonecznej spada przez całą zimę.

Kolejny ze stosu, pochodzący z Finlandii. Według Polar Night Energy, w firmie Vatajankoski, położonej około czterech godzin na północny zachód od Helsinek, właśnie miał miejsce debiut pierwszej komercyjnej baterii do piasku.

Jest to system magazynowania energii cieplnej, który wykorzystuje ogromny, izolowany stalowy zbiornik – o szerokości około 4 metrów (13,1 stopy) i wysokości 7 metrów (23 stopy) – wypełniony zwykłym piaskiem jako zbiornik ciepła. Ten sprzęt jest w stanie przechowywać 8 megawatogodzin energii przy nominalnej mocy znamionowej 100 kW, podczas gdy piasek jest podgrzewany do około 500-600 stopni Celsjusza (932-1112 ° F).

Gdy zajdzie taka potrzeba, energia ta jest ponownie pobierana jako ciepło w ten sam sposób. Vatajankowski wykorzystuje zgromadzone ciepło, oprócz dodatkowego ciepła generowanego przez serwery danych, do zasilania lokalnej sieci ciepłowniczej, która korzysta z rur do dystrybucji ciepła. Może być następnie używany do ogrzewania konstrukcji lub basenów, procesów przemysłowych lub innych zastosowań wymagających ciepła.

Według firmy piasek musi być po prostu suchy i wolny od palnych śmieci. Rzeczywiście, firma uważa, że ​​to świetny sposób na przechowywanie energii. To tak łatwe i niedrogie, że Polar Night Energy twierdzi, że koszty instalacji wynoszą mniej niż 10 euro za kilowatogodzinę i działa w trybie w pełni zautomatyzowanym, bez żadnych materiałów eksploatacyjnych.

Firma obiecuje, że również będzie się zwiększać, z setkami megawatów mocy nominalnej generowanymi przez instalacje o pojemności 20 gigawatogodzin magazynowania energii i piasek podgrzany do 1000 °C (1832 °F) w niektórych projektach. Nieczynne szyby kopalniane, jeśli będą miały odpowiednią formę, mogą zostać wykorzystane do budowy dużych podziemnych magazynów. Nie są wymagane zbiorniki wysokociśnieniowe; raczej najdroższym komponentem jest zwykle orurowanie.

Nazwa firmy „Noc polarna” jest grą na podstawie faktu, że niektóre obszary północnej Finlandii nie mają światła słonecznego w zimie, gdy znajdują się one powyżej szerokości geograficznej, gdzie nie ma bezpośredniego światła słonecznego przez wiele tygodni w środku zimy. Ta bateria piaskowa, zdaniem firmy, będzie miała największy wpływ w takich sytuacjach, kiedy jej długoterminowe przechowywanie pozwoli na tańsze i wydajniejsze ogrzewanie budynków podczas mroźnej fińskiej zimy.

Zaletą tego pojemnika do przechowywania litego piasku jest to, że umożliwia on przechowywanie wielu „stref” energii w piasku. Możliwe jest stworzenie systemu do długoterminowego przechowywania ciepła w środku cylindra z piaskiem, ale krótsze cykle wielokrotnego użytku bliżej górnej powierzchni lub na zewnątrz są bardziej praktyczne. Ponieważ płyny stale mieszałyby się i poruszały, byłoby to niemożliwe w płynnym medium, takim jak woda lub stopiona sól.

System ten będzie powszechnie stosowany tylko w regionach z ogrzewaniem na poziomie lokalnym. Jednak istnieje zaskakująca liczba sieci ciepłowniczych. Posiada ją ponad połowa wszystkich skandynawskich domów, podobnie jak wiele innych krajów, w tym północne Chiny i Stany Zjednoczone.

Z tego powodu ramy rozwiązań klimatycznych Mission Innovation przewidują, że wykorzystanie całej technologii magazynowania energii Nocy Polarnej do maksymalnego potencjału może wyeliminować wystarczającą ilość źródeł ciepła spalających węgiel, aby obniżyć roczną emisję gazów cieplarnianych o 57 do 283 megaton ekwiwalentu CO2 rocznie do 2030 r. Byłby to znaczący wkład sam w sobie.