Hiekka-akku

Sähkön varastoiminen hiekkaan lämpönä

01 – Mikä se on

Hiekka-akku on ekologinen innovaatio, joka tuo meidät askeleen lähemmäksi hiilineutraalia kaukolämpöä. Maailman ensimmäinen kaupallinen ratkaisu varastoi sähköä hiekkaan noin 500–600 asteisena lämpönä, joka voidaan johtaa kaukolämpöverkkoon. Fossiilisista polttoaineista johtuvia päästöjä vähentävä innovaatio on poikinut paljon yhteydenottoja ympäri maailmaa.

Vatajankoski ja Polar Night Energy ovat rakentaneet Kankaanpäähän pilottihankkeena lämpöä varastoivan hiekka-akun. Sen avulla voidaan pienentää teollisuuden energiakustannuksia sekä energian saatavuuteen ja hinnanvaihteluihin liittyviä riskejä.

02 – Miten se toimii

Hiekka-akkua voi käyttää missä tahansa sähköverkon alueella, ja hiekka on materiaalina kestävää ja edullista. Varsinainen lämpövarasto on terässäiliö, jonka sisälle asennetaan Polar Night Energyn patentoitu automaattinen lämmönsiirtojärjestelmä. Säiliö täytetään hiekalla ja lämpövarasto yhdistetään sähkö- ja kaukolämpöverkkoihin.

Esimerkiksi konepaja voi kuumentaa metallikappaleita 300–500 asteisessa uunissa nestekaasua käyttämällä. Hiekka-akun avulla voidaan luoda suljettu kierto, jossa sähkövastuksilla lämmitetystä hiekka-akusta kierrätetään kuumaa ilmaa uuniin. Jäähtynyt ilma johdetaan takaisin hiekka-akkuun tai syötetään kaukolämpöverkkoon sen sijaan että se päätyy hukkalämpönä ilmaan.

03 – Miten sitä voidaan käyttää

Käyttökohteita, joissa tarvitaan korkealämpötilaista energiaa, esimerkiksi puu- ja rakennusteollisuudessa, leipomoissa, pesuloissa ja konepajoissa, hiekka-akku voi olla käyttökelpoinen ratkaisu. Teollisuuden lämmöntarve on pelkästään Suomessa kaksinkertainen kaukolämmön käyttöön verrattuna, joten hiekka-akun päästövähennyspotentiaali on valtava.

Hiekka-akun tarjoaman korkean lämpötilan avulla voidaan korvata esimerkiksi teollisessa uunissa käytettävää neste- tai maakaasua. Hiekka-akku toimii myös kohteissa, joissa ei muuten saada hyödynnettyä edullista yösähköä tai joissa päästövähennysten saavuttaminen on korkean lämpötilan tarpeen vuoksi vaikeaa. Hiekka-akun käyttöön voidaan valita sähkönhinnaltaan viikon edullisimmat tunnit.

Elinkeinoministeri Mika Lintilä muistutti puheessaan, että tulevaisuudessa ovat vahvoilla ne, jotka pystyvät laittamaan energiaa talteen. Energian saatavuuteen ja talteenottoon liittyvät innovaatiot ovat asioita, joilla on kysyntää sekä kotimaassa että ulkomailla.
Vihkiäisnauhaa leikkaavat elinkeinoministeri Mika Lintilä (vasemmalla), Vatajankosken hallituksen puheenjohtaja Tapio Hietaoja ja Polar Night Energyn toimitusjohtaja Tommi Eronen.
Maailman ensimmäisen kaupallisen hiekkaan perustuvan hiekka-akun vietettiin perjantaina 20.1.2023.
Yhtiö on saanut globaalia huomiota hyödyntämällä Kankaanpäässä maailman ensimmäisenä energiayhtiönä hiekka-akkuteknologiaa. Muun muassa ranskalainen televisiokanava TF1 kävi Suomessa tutustumassa hiekka-akkuihin syksyllä 2022.
Kesästä asti Kankaanpäässä pilottikäytössä ollutta hiekka-akkua on käytetty Kankaanpään kaukolämpöveden lämpötilan nostamiseen hukkalämmön avulla. Hiekka-akku sijaitsee Vatajankosken kaukolämpövoimalan alueella.
Tuottava Idea 2023 innovaatiosarjan voittajien palkitseminen
Hiekka-akkuun on ladattu 80 kuutiota hienoa hiekkaa, joka lämmitetään sähköllä.
Teollista lämpöä tarvitsevat yritykset voivat pitää hiekka-akun avulla energiakustannukset kurissa ja vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä. Edullisen sähköenergian varastointi lämpönä on tehokas tapa tasata energian tuotannon ja kysynnän epätasapaino

Tekniset tiedot

  • Hiekka on materiaalina kestävää ja edullista, ja siihen saadaan varastoitua paljon lämpöä pieneen tilavuuteen
  • Hiekka-akuissa ydin lämmitetään noin 500 asteeseen, reunalämpötila on 150–200 astetta
  • Pilottihankkeena toteutetun lämpövaraston lämmitysteho on 100 kW ja varastoimiskyky 8 MWh, ja se tarjoaa lämpöä Kankaanpään kaukolämpöverkkoon
  • Varsinainen lämpövarasto on noin neljä metriä leveä ja seitsemän metriä korkea terässäiliö
  • Terässäiliön sisälle on asennettu Polar Night Energyn patentoitu automaattinen lämmönsiirtojärjestelmä
  • Terässäiliö on täytetty hiekalla ja lämpövarasto on yhdistetty sähkö- ja kaukolämpöverkkoihin