用500℃的沙子儲熱 全球最大「沙電池」不須採礦還能減碳排

不用挖礦，沙子就能當電池。全球最大的「沙電池」今年6月在芬蘭啟用，沙子儲存的熱可為當地提供暖氣，減少七成的碳排。這座沙電池利用太陽能跟風能過剩的時段加熱沙子，不僅降低營運成本，也有助電網穩定。

邁向商業化 供暖系統碳排減七成

世界最大沙電池位在距離首都赫爾辛基不遠的小鎮波納寧（Pornainen），由Polar Night Energy為供暖公司製造。寬15公尺、高13公尺的高塔內裝碎皂石，這是製造壁爐剩下的「廢棄物再利用」。

沙電池儲能的原理不難，讓電流通過有導熱不佳的材料就會生熱。熱將沙子加溫至500℃並維持數個月，等需要時再釋放使用。沙電池儲存的熱可用來加熱供暖網絡中的水，熱水經過建築，就成了暖氣。團隊表示，困難的是確切掌握沙子的熱存量，以便在適當的時機加溫或供熱。

波納寧的市政廳、學校、圖書館等都連接到地區供暖網絡。沙塔可提供1MW的熱力，容量達100 MWh，冬天能供暖一星期。沙電池除了提供暖氣，也能用於工廠製程。

波納寧的供暖系統原本仰賴石油、木材與生質能。沙電池啟用後，石油將完全淘汰，木材可減少六成，生質能鍋爐退居備用，在沙電池不足時補上熱能，整體碳排因而減少近七成。

沙石均可用 無須開採

儲存能源的方式很多，許多還在試驗階段或難以獲利。沙電池第一次商轉載在2022年，當年芬蘭加入北約，俄羅斯憤而中斷天然氣供應，沙電池展現再生能源的可行性。這座位在芬蘭Kankaanpää的沙電池容量8MWh，至今仍在運行。

Polar Night Energy的技術長伊洛寧（Markku Ylönen）告訴《歐洲新聞台》，他們在創業之初考量到太陽光電與風電發電的時間無法控制，所以有時會有多餘的電力。想擴大再生能源，勢必要有儲能方案。用多餘電力來加熱沙子，再視需求釋出熱能，就成了另類的沙電池。

許多電池有原料爭議，例如鋰電池就涉及鋰礦開採，而沙電池少了這個爭議。沙電池的儲熱介質不限制是「沙」，只要密度與熱性能適合，採礦或製程剩下的材料也可使用。

事實上，就算是「沙」，也非隨手可得的材料。許多建築的砂石從河川盜採而來，破壞環境。波納寧的沙電池用了製造芬蘭傳統壁爐時剩下的碎皂石，無須開採，還兼顧循環經濟。

新創技術要能長久營運必須有穩定的獲利模式，善用便宜的電價是沙電池獲利的關鍵。在再生能源過量的時段，電價會下降。沙電池因儲能容量大，可用數天、甚至數週的時間等待便宜的電價。

芬蘭電信公司Elisa負責波納寧沙電池的優化，他們使用人工智慧來判別最具經濟可行性的充放電時間，減少經營成本，創造沙電池的收益。

參考資料

- Polar Night Energy（2025年6月15日），World’s Largest Sand Battery Now in Operation

- 歐洲新聞台（2025年6月15日），‘A very Finnish thing’: Big sand battery starts storing wind and solar energy in crushed soapstone

- Tech Crunch（2025年6月16日），Finland warms up the world’s largest sand battery, and the economics look appealing