I den finske byen Kankaanpää er vintrene nokså kalde og somrene varme. Der startet de i 2022 testingen av verdens første sandbaserte energilagringssystem. Et halvt år etterpå ble snoren til et helt spesielt anlegg, nemlig et fjernvarmeanlegg som henter varmen fra et sandbatteri, offisielt klippet med staselig besøk av Finlands finansminister. Og ja, du leste riktig. Det er snakk om et sandbatteri som fjernvarmeselskapet Vatajankoski har bygget, og som kan gi varme til alt fra boliger til industri. Det er det finske selskapet Polar Night Energy som står bak teknologien.

– Vi varmer opp sanden med ren elektrisitet og lagrer varmen til senere, når vi har mer bruk for den, forklarer gründer Tommi Eronen i Polar Night Energy til BBC.

Slik varmelagre kan være med å øke utnyttelsen av fornybar energi, skal vi tro hans medsammensvorne i dette prosjektet, grunnlegger Markku Ylönen i Polar Night Energy.

– Samtidig kan vi heve temperaturen på spillvarmen fra kraftverkene til et nivå der det er mulig å varme opp en hel by, sier Ylönen til tidsskriftet Energy-storage.

Sandtanken i Kankaanpää er fylt opp med 100 tonn sand. Batteriet kan yte 100 kW termisk effekt og har en kapasitet på 8 MWh. Og sanden skal kunne holde 500 grader i flere måneder.

Dette er et sandbatteri

Sandbatteri er en teknologi for å lagre energi i form av varme før den brukes. Det fungerer slik: Et solcelle- eller vindmølleanlegg produserer elektrisitet når det er solskinn eller blåser. Elektrisiteten brukes til å varme opp sanden i sandbatteriet. I caset fra Kankaanpää leveres bare 30 prosent til strømnettet, mens 70 prosent kan lagres som varme. Den overføres til et sandbatteri med varmeveksler som er koblet til et fjernvarmeanlegg. Fordelen med sandbatteri er altså at det lagrer sol- og vindenergi fram til den skal brukes.

Termisk energi

Dette kalles termisk energi, sier professor Odne Burheim på NTNU til Minenergi.no. Burheim sier at sand kan være et godt valg.

– Det er ikke så mange billige materialer som tillater at varme lagres ved høy temperatur, så sand er slik sett et godt valg. Når man skal lagre varme i en fast og stasjonær installasjon, så er varmemengden per volum også viktig. Fordi sand er et nokså tungt materiale (kg/L) så tar det opp veldig mye varme i et lite volum, og det endrer også temperaturen langsomt. Det betyr at systemet kan stå lenge å gi varme tilbake når varmen trengs.

Systemet konkurrerer med andre termisk lagringsenheter, der man for eksempel kan lagre varme i parafinlignende stoffer i temperaturer 50 - 80 grader. Men sandbatteriet har en fordel.

– Fordelen med dette systemet er at det ikke tar så mye plass som andre systemer og kan levere mye varme fort, da på grunn av den høye temperaturen. Bakdelen er at lavtemperatur-systemene kan bruke varmepumper til disse parafinlignende systemene, og slik sett bruke mindre strøm. Jeg vil si at dersom man har lite plass og det er veldig store forskjeller i strømpriser dag og natt, eller at man er veldig sårbar for effekt-påslaget i kraften man bruker, og man bruker lite kraft om natten, så har dette systemet noen klare fordeler sammenlignet med etablerte systemer, sier Burheim.

Systemet har en klar konkurrent.

– Bakdelene ligger i at varmen kommer direkte fra elektrisitet, og slik sett er det litt mindre elektristetseffektivt enn de systemene som bruker varmepumper til varme som så lagres til senere.

Kostnadseffektivt

Men vil teknologien være kostnadseffektiv? Ja, mener selskapet.

– Våre varmelagringssystem er veldig kostnadseffektive. Varmen kommer fra sol- eller vindenergi, eller fra nettet når spotprisene er lave. Investeringskostnaden per lagringsenehet er lav, sier kommunikasjonssjef Miika Peltola i Polar Night Energy til Minenergi.no.

Men hvor mye en kWh vil koste, kan han ikke svare på.

– Hvor mye sol og vind trenger man for å lade batteriet?

– Det avhenger av størrelsen på lagringsenheten. Vår løsning kan skaleres opp til 100 prosent av kundens oppvarmingsbehov.

– Hva er den fremste fordelen?

– Teknologien støtter oppskalering av sol- og vindenergi og kan utnytte industrielle biprodukter som medium. Energilageret er pålitelig og sikkert.

Peltola sier at kundene kan være energiprodusenter til små- til mellomstore bedrifter som trenger prosessvarme i form av varmt vann, damp eller luft, forklarer han.

Hvor skal sanden komme fra? Sanden trenger ikke å ha høy kvalitet i det hele tatt. Man kan bruke sand fra bygg og anlegg.

Og et kirsebær på toppen, er kanskje det følgende:

– Energien er klimavennlig og reduserer forurensing, sier Peltola til Minenergi.no.