Finlandia chociaż nie jest krajem dużym, to skutecznie wdraża innowacje do swojego systemu elektroenergetycznego. Transformacja energetyczna w kierunku odnawialnych źródeł energii postępuje tam wyprzedzając dekarbonizacyjne plany o kilka lat, dlatego już teraz testują pionierskie metody systemów wykorzystujących nadwyżki energii w magazynowaniu ciepła. Czy w ich ślady pójdą inne kraje?

Fińska inwestycja  

Skandynawski kraj swoją transformację energetyczną początkowo zamierzał przeprowadzić do 2029 roku. Wtedy ostatnia elektrownia węglowa miała być planowo zamknięta, jako konsekwencja rozwoju odnawialnych źródeł energii, ale już w tym roku, 1 kwietnia 2025 zamknięto ostatnią elektrownię węglową Salmisaari. Wszystko wskazuje na to, że Finom uda się również, wcześniej niż planowali, wyeliminować inne wysokoemisyjne źródła ze swojego miksu energetycznego. To zasługa konsekwentnie realizowanego planu oraz odwagi w rozwoju technologii niewykorzystywanych na szeroką skalę. 

Magazynowanie energii odgrywa ważną rolę w transformacji energetycznej, w której produkcja oparta na spalaniu jest stopniowo wycofywana, a społeczeństwo dąży do neutralności węglowej – powiedziała Sari Multala, minister klimatu i środowiska Finlandii. 

Jednym z takich projektów jest znajdujący się w gminie Pornainen na południu kraju magazyn ciepła, który wykorzystuje technologię akumulatora piaskowego. Chociaż instalacja działa już od jakiegoś czasu, dopiero teraz odbyło się uroczyste otwarcie, podczas którego producent podzielił się pierwszymi, optymistycznie brzmiącymi wynikami. Firma odpowiedzialna za rozwój tej technologii, Fiński start-up Polar Night Energy twierdzi, że ich bateria o wysokości 13 m i szerokości 15 m, o pojemności 100 MWh i mocy grzewczej 1MW w pierwszych miesiącach działalności przekroczyła gwarantowane cele dotyczące wydajności. 

Piaskowy magazyn o przemysłowej skali jest już wykorzystywany jako główny zakład produkcyjny sieci ciepłowniczej w gminie. Dzięki swojej wielkości w miesiącach letnich może pokryć miesięczne zapotrzebowanie ciepłownicze mieszkańców, a w okresie zimowym będzie to około siedem dni. 

Od węgla do innowacji. W Turowie powstaje pierwszy grawitacyjny magazyn energii w Polsce

Technologia magazynowania piaskowego

Innowacyjność zastosowanej technologii polega na wykorzystaniu kruszywa do przechowywania w nim energii cieplnej. Zastosowano ok. 2000 ton kruszonego steatytu, który jest zamknięty w dobrze zaizolowanym silosie jako medium magazynujące ciepło. To minerał o bardzo wysokiej gęstości, co sprawia, że dobrze przewodzi i magazynuje ciepło, ale technologia dopuszcza zastosowanie innych materiałów – np. piasku, co sprawia, że technologia jest znacznie tańsza niż konwencjonalne magazyny energii, przechowujące moc w postaci prądu. Wynika to z konieczności użycia znacznie droższych i rzadszych pierwiastków – litu, żelaza i fosforu.

Technologia dobrze sprawdza się do długoterminowego przechowywania ciepła. Nagrzewanie piasku jest możliwe nawet do bardzo wysokich temperatur (do 1000°C) i może być do tego użyta nadwyżka energii pochodząca np. z zainstalowanych w okolicy źródeł odnawialnych. Oddawanie energii na powrót do systemu odbywa się w postaci gorącej wody, pary lub powietrza. Umożliwia to użycie technologii do ogrzewanie budynków, zasilanie sieci ciepłowniczych czy procesów przemysłowych.

Mimo ograniczeń związanych z przetwarzaniem zgromadzonego ciepła z powrotem do postaci energii elektrycznej, to rentowność technologii jest dobrze osadzona na kilku właściwościach. Piaskowy magazyn ciepła może uczestniczyć w rynkach rezerw energii elektrycznej bilansując sieć, jako uniwersalny, duży biorca energii. Pozwala mu to na ładowanie się tanią energią w okresie nadpodaży oraz stabilizację sieci. Dodatkowym atutem jest możliwość oddawania ciepła mającego powyżej 100°C, czego nie gwarantują ani kotły elektryczne, ani pompy ciepła.

Rozwój piaskowych magazynów energii

Według dostępnych informacji magazyn w Pornainen, uruchomiony w 2025 roku przez fiński start-up, jest obecnie największą instalacją piaskowego magazynowania ciepła na świecie. Ten i poprzednie sukcesy sprawiły, że o akumulatorach piaskowych zaczęły pisać media branżowe na całym świecie, a możliwość implementacji tej technologii spotkała się z szerokim zainteresowaniem. Firma prowadzi teraz negocjacje w sprawie rozwoju kilku projektów magazynowania ciepła w ciepłownictwie, produkcji gorącego powietrza i pary technologicznej.

W komunikatach firmy pojawiają się także informację, że już w najbliższych tygodniach rozpocznie się program pilotażowy testów technologii akumulatorów piaskowych typu power-to-heat-to-power. Oznacza to pracę nad możliwością łatwego i opłacalnego odzyskiwania energii elektrycznej na powrót z ciepła. Postęp w tym segmencie pozwoliłby znaleźć szersze zastosowanie dla piaskowych magazynów na całym świecie i być realną szansą na przyspieszenie transformacji energetycznej i wykorzystanie technologii nie tylko w ciepłownictwie. 

Zobacz też: Magazyny energii w Europie potaniały o 50%. Czy Polska wykorzysta prosumencką rewolucję?

Źródła: IEA, Polar Night Energy, Itavayla, Loviisan Sanomat,  PV magazine, 

Fot. Canva (Imantsu)

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.