- มีแผนเริ่มก่อสร้างโครงการ กักเก็บพลังงานความร้อน (TES) ขนาด 250MWh สำหรับใช้งานกับ เครือข่ายทำความร้อนส่วนกลางของ Lahti Energia ในพื้นที่ Vääksy ของฟินแลนด์
- ใช้เทคโนโลยี ‘Sand Battery’ ของ Polar Night Energy โดยเป็นระบบขนาดใหญ่ที่มี กำลังความร้อน 2MW และ ความจุการกักเก็บ 125 ชั่วโมง
- ใช้ ทรายธรรมชาติในท้องถิ่น เป็นตัวกลางกักเก็บ และจะเก็บไว้ใน ภาชนะสูง 14 ม. กว้าง 15 ม.
- หลังสร้างเสร็จจะสามารถเข้าร่วม ตลาดกำลังสำรองและตลาดรักษาสมดุลโครงข่ายไฟฟ้าของ Fingrid ได้ด้วย และคาดว่าจะช่วย ลดการใช้ก๊าซธรรมชาติลง 80% ส่งผลให้ ลดการปล่อยจากเชื้อเพลิงฟอสซิลรายปีได้ 60%
- เริ่มงานก่อสร้างต้นปี 2026 และ คาดว่าจะแล้วเสร็จในฤดูร้อนปี 2027 โดยจะเป็นระบบกักเก็บความร้อนด้วยทรายที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในฟินแลนด์
ภาพรวมโครงการ
- Polar Night Energy และ Lahti Energia ร่วมมือกันสร้างระบบ Sand Battery ขนาดใหญ่ในพื้นที่ Vääksy ประเทศฟินแลนด์
- Polar Night Energy เป็นผู้ให้เทคโนโลยี และ Lahti Energia เป็นผู้ให้บริการสาธารณูปโภคท้องถิ่น
- โครงการนี้จะถูกรวมเข้ากับ เครือข่ายทำความร้อนส่วนกลาง (district heating network) ของ Lahti Energia
- ระบบนี้มี กำลังจ่ายความร้อน 2MW และ ความจุกักเก็บพลังงานความร้อน 250MWh
- สามารถกักเก็บความร้อนได้รวม 125 ชั่วโมง และเมื่อสร้างเสร็จจะกลายเป็น โครงการ TES แบบทรายที่ใหญ่ที่สุดในโลก
เทคโนโลยีและหลักการทำงาน
- เทคโนโลยีของ Polar Night Energy ใช้ ไฟฟ้าในการให้ความร้อนแก่ทรายหรือวัสดุแข็งลักษณะใกล้เคียงกัน
จากนั้นกักเก็บความร้อนไว้แล้ว ปล่อยออกมาเพื่อใช้งานในภาคอุตสาหกรรมหรือระบบทำความร้อน
- ในโครงการนี้จะใช้ ทรายธรรมชาติที่จัดหาได้ในท้องถิ่น
- ทรายจะถูกเก็บไว้ใน ภาชนะสูง 14 ม. กว้าง 15 ม.
- ก่อนหน้านี้ Polar Night Energy เคยทำ Sand Battery ขนาด 1MW/100MWh เชิงพาณิชย์ให้กับ Loviisan Lämpö
- ในโครงการนั้นใช้ soapstone ซึ่งเป็นวัสดุพลอยได้จากเซรามิก เป็นตัวกลางกักเก็บ
ผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมและพลังงาน
- คาดว่าจะ ลดการปล่อยที่เกิดจากเชื้อเพลิงฟอสซิลของเครือข่ายทำความร้อนส่วนกลางใน Vääksy ได้ราว 60% ต่อปี
- ลดการใช้ก๊าซธรรมชาติ 80% และ ลดการใช้ชิปไม้ลงด้วย
- ส่งผลให้สามารถ เพิ่มการใช้พลังงานหมุนเวียน ในระบบทำความร้อนท้องถิ่นและ ลดต้นทุนการดำเนินงาน ได้
การเข้าร่วมตลาดและแผนการดำเนินงาน
- ระบบมีขนาดใหญ่เพียงพอที่จะเข้าร่วม ตลาดกำลังสำรองและตลาดรักษาสมดุลไฟฟ้าของ Fingrid ผู้ดำเนินการโครงข่ายไฟฟ้าฟินแลนด์ ได้
- Jouni Haikarainen ซีอีโอของ Lahti Energia กล่าวว่า
“เราจะมอบระบบทำความร้อนส่วนกลางในราคาที่เหมาะสมให้ลูกค้า และขยายการผลิตความร้อนโดยใช้พลังงานหมุนเวียน”
- พร้อมเสริมว่า “ยิ่งสัดส่วนพลังงานที่ขึ้นกับสภาพอากาศเพิ่มขึ้นมากเท่าไร Sand Battery ก็จะยิ่ง ช่วยรักษาสมดุลอุปสงค์และอุปทานไฟฟ้า ได้มากขึ้น”
กำหนดการและการสนับสนุน
- ได้รับเงินสนับสนุนโครงการจาก Business Finland
- Polar Night Energy จะเข้าร่วมในฐานะ ผู้รับเหมาหลัก (main contractor)
- เริ่มงานก่อสร้างหน้างานต้นปี 2026 และ คาดว่าจะแล้วเสร็จในฤดูร้อนปี 2027
- หลังแล้วเสร็จ คาดว่าจะถูกมองว่าเป็นกรณีตัวอย่างของการขยาย โครงสร้างพื้นฐานกักเก็บความร้อนขนาดใหญ่ ในฟินแลนด์
ข้อมูลที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ
- ช่วงท้ายของบทความมีการกล่าวถึง โครงการกักเก็บพลังงานและกำหนดการจัดงานอื่น ๆ ในยุโรป
- เช่น Battery Asset Management Summit Europe 2025 (จัดที่โรม),
InterContinental London - The O2 Summit 2026 เป็นต้น
- เนื้อหาดังกล่าว ไม่ได้เกี่ยวข้องโดยตรง กับโครงการ Sand Battery
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นบน Hacker News
เมืองนี้อยู่ที่ละติจูดเกือบเท่ากับ Anchorage ดังนั้นวันนี้จึงมีแสงแดดไม่ถึง 7 ชั่วโมง
ประเทศนอร์ดิกยังคงต้องการขยาย พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ แต่ในฤดูหนาวมักเกิดปัญหาเพราะอากาศเย็นจากความกดอากาศสูงทำให้ไม่มีทั้งลมและแสงแดด
เทคโนโลยีกักเก็บพลังงาน ที่เก็บพลังงานได้ 5 วันน่าจะช่วยให้ผ่านช่วงเวลาแบบนี้ไปได้
พลังน้ำถูกพัฒนาไปเกือบหมดแล้ว ดังนั้นพลังงานที่เสถียรและไม่ใช่ฟอสซิลในท้ายที่สุดก็คงต้องพึ่ง พลังงานนิวเคลียร์ หรือไม่ก็ลม/แสงอาทิตย์ + ระบบกักเก็บ
แม้จะไม่ใช่ระบบสูบกลับ หากมีกังหันเพียงพอก็ยังปรับกำลังผลิตด้วยการควบคุมอัตราการไหลได้ กังหันใช้เวลา 30 วินาทีในการเริ่มเดินเครื่อง แต่โรงไฟฟ้าความร้อนใช้เวลาหลายวัน
แบบนี้ทำให้ใช้ความจุการกักเก็บของเขื่อนพลังน้ำที่มีอยู่ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ลิงก์สถิติรายเดือนของแคนาดา
นอกจากนี้ลมยังมีแนวโน้มพัดดีกว่าตอนกลางคืนมากกว่าตอนกลางวัน
คำอธิบายใน Wikipedia
การผลิตไฟฟ้าต้องการอัตราการไหล แต่งานกักเก็บไม่จำเป็นต้องมี
การกักเก็บความร้อน (thermal storage) มีคุณสมบัติทางเรขาคณิตที่น่าสนใจ
ปริมาตรของลูกบาศก์คือ n³ ส่วนพื้นที่ผิวคือ 6n² ดังนั้นยิ่งขนาดใหญ่ อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรก็ยิ่งลดลง
กล่าวคือ หากถังเก็บความร้อนมีขนาดใหญ่พอ มวลของมันเองจะช่วยให้เกิดผล เป็นฉนวนในตัวเอง (self-insulating)
นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมความร้อนใต้พิภพถึงรักษาความร้อนได้นานเป็นล้านปี
การใช้พลังงานเท่ากันเพื่อให้ทรายถังเดียวร้อนถึง 200°C มีประสิทธิภาพกว่าการทำให้ทรายสองถังร้อนถึง 100°C
นี่จึงเป็นเหตุผลที่ ทรายหรือเกลือหลอมเหลว ถูกใช้เป็นตัวกลางกักเก็บที่ดี และเป็นเหตุผลที่โรงไฟฟ้าไอน้ำทำงานที่ความดันสูง
อย่างไรก็ตาม ใน พื้นที่ที่ราคาอสังหาริมทรัพย์สูง ประสิทธิภาพการใช้พื้นที่จะเป็นปัญหา
ความหนาแน่นต่ำกว่าแบตเตอรี่ LiFePO₄ ราว 1.5–3.5 เท่า แต่ด้วยกำลังจ่าย 2MW ก็สามารถจ่ายไฟให้ 2,000 ครัวเรือนได้นาน 5 วัน
ผมสงสัยเรื่องราคาและต้นทุนการขยายความจุ
ผมเองก็เคยพยายามทำ แบตเตอรี่ความร้อนแบบ DIY แต่หาวิธีเปลี่ยนความร้อนกลับเป็นไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพไม่ได้
โมดูล Peltier ไม่มีประสิทธิภาพเกินไป ส่วน กังหันไอน้ำ ก็อันตรายและเข้าถึงยาก
ผมเคยคิดจะใช้ เครื่องยนต์ Stirling แต่ไม่มีสินค้าสำเร็จรูปขนาดเล็ก และผมก็ไม่มีอุปกรณ์สำหรับขึ้นรูปเอง
สุดท้ายเลยเลิก เพราะหาวิธีเปลี่ยนความร้อนกลับมาเป็นไฟฟ้าที่ควบคุมได้ไม่ได้
พลังงานนิวเคลียร์ เชื้อเพลิงฟอสซิล และแบตเตอรี่ความร้อน ต่างก็ใช้ไอน้ำหมุนกังหัน
ที่เหลือจึงเป็นวิธีที่จัดการอิเล็กตรอนโดยตรง เช่น โซลาร์หรือแบตเตอรี่เคมี
แม้แต่เตาปฏิกรณ์ยังได้ประสิทธิภาพเพียง 1/3 ขณะที่กังหันระดับครัวเรือนยิ่งแย่กว่า
ดังนั้น แบตเตอรี่และพลังงานแสงอาทิตย์ จึงได้เปรียบกว่ามากในแง่การย่อขนาดและความคุ้มค่า
การกักเก็บความร้อนมีความหมายก็ต่อเมื่ออยู่ในระดับอย่างน้อยเทียบเท่าระบบทำความร้อนรวมของชุมชน
ความร้อนอุณหภูมิต่ำเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าได้ยาก และก็ไม่มีอุปกรณ์แบบนั้นขายทั่วไป
ถ้าจะทำเองก็ต้องเรียนรู้เรื่อง ความปลอดภัยของไอน้ำและแรงดัน
ไม่ว่าจะเป็นการทำความร้อน การปรุงอาหาร การให้ความร้อนในอุตสาหกรรม หรือการผลิตไอน้ำ ก็ใช้ได้ทันที
เพราะไม่มีอุปสงค์จึงไม่มีการผลิต และเมื่อไม่มีการผลิต ตลาดก็ไม่เกิด เป็นวงจรติดลบ
หลายคนชอบถามแนวว่า “ทำไมไม่ทำแบบนั้น” แต่ในความเป็นจริงวิศวกรคงประเมิน ทางเลือกจำนวนมหาศาล มาแล้ว
มีเหตุผลหลากหลายทั้งงบประมาณ เทคโนโลยี นโยบาย สิทธิบัตร และประสบการณ์
แทนที่จะถามว่า “วิธีของฉันดีกว่าไหม” การถามว่า “ทำไมถึงเลือกวิธีนี้” มีประโยชน์มากกว่า
การเปรียบเทียบทำนอง “ทำไมฟินแลนด์ไม่ติดตั้งเตาปฏิกรณ์ขนาดเล็กทุก ๆ 25 เมตร” ไม่มีความหมายอะไร
ค่อนข้างน่าผิดหวังที่เว็บอย่าง energy-storage.news ยังสับสนระหว่าง หน่วยพลังงานกับหน่วยกำลัง
หลังจากนั้นในบริบทก็ใช้หน่วยถูกต้อง เลยดูเหมือนเป็นแค่การพิมพ์ผิด แต่จนถึงตอนนี้ก็ยังไม่ได้แก้
สำหรับข้อมูลอ้างอิง Polar Night Energy ได้ทำ แบตเตอรี่ทราย 1MW/100MWh เชิงพาณิชย์ไปแล้ว
ผมสงสัยว่าเขาจะใช้แหล่งพลังงานอะไร เป็นโซลาร์หรือว่าลม หรือถ่านหิน?
และก็สงสัยด้วยว่าความร้อนถูกส่งต่ออย่างไร
ดังนั้นบริษัทระบบทำความร้อนรวมของชุมชนจึงติดตั้ง หม้อต้มน้ำไฟฟ้า เพื่อผลิตความร้อนจากไฟฟ้าส่วนเกิน
ความร้อนจะถูกส่งผ่านโครงข่ายทำความร้อนรวมของชุมชนที่หมุนเวียน น้ำอุณหภูมิ 65–120°C
สำหรับโครงข่ายไฟฟ้าฟินแลนด์ตอนนี้มีสัดส่วนประมาณ โซลาร์ 0.05%, นิวเคลียร์ 31%, ลม 50%
โดยเฉพาะตอนกลางคืน พลังงานลมมีมากเป็นพิเศษ
ลิงก์บทความ pv-magazine
ถ้าเป็นพื้นที่หนาว ผมคิดว่าแบบ ฝังใต้ดิน น่าจะดีกว่าสำหรับฉนวนจากอุณหภูมิใต้ดิน เลยสงสัยว่าทำไมถึงทำแบบตั้งบนดิน
เอางบไปสร้างโครงสร้างให้ใหญ่ขึ้นคุ้มกว่าการเอาไปขุด
อีกอย่าง ยิ่งโครงสร้างใหญ่ อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรก็ยิ่งลดลง ทำให้ฉนวนดีขึ้น
เทคโนโลยีแบบนี้น่าสนใจ แต่ ต้นทุนกักเก็บต่อ kWh ยังสูงเกินไปสำหรับการกักเก็บตามฤดูกาลจึงไม่คุ้มทุน
การกักเก็บระยะสั้นต้องไปแข่งกับแบตเตอรี่
เทคโนโลยีทำความร้อนด้วยความต้านทานราคาถูกมากของ Standard Thermal อาจเหมาะกับการกักเก็บตามฤดูกาลมากกว่า
ลิงก์บทความที่เกี่ยวข้อง
นี่เป็นเรื่องของ การรับมือคลื่นความหนาวประมาณหนึ่งสัปดาห์ แบตเตอรี่เคมีแพงเกินไปสำหรับเรื่องนี้
อีกทั้งแบตเตอรี่ทรายยังเป็น การลงทุนที่เน้นการก่อสร้างในท้องถิ่น จึงช่วยเศรษฐกิจท้องถิ่นด้วย
ในพื้นที่หนาวก็ยังหลีกเลี่ยงปัญหาประสิทธิภาพแบตเตอรี่ตกได้ด้วย
ประเด็นสำคัญคือ ต้นทุน แบตเตอรี่ความร้อนแบบใช้น้ำในเยอรมนีมีความจุมากกว่านี้ 20 เท่าในราคา 50 ล้านยูโร
ทรายถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิสูงกว่า (เกิน 100°C) จึงดูเหมือนเกินความจำเป็น แต่ก็ช่วยลดปริมาตรการกักเก็บได้
เพียงแค่ให้ความร้อนกับทรายหรือหิน เก็บไว้ในไซโลที่มีฉนวน และมีท่อสำหรับทำน้ำให้ร้อน
ผมไม่ได้รู้เรื่องด้านนี้มากนัก แต่ก็ประทับใจที่คอนเทนเนอร์สูง 14 เมตร กว้าง 15 เมตร จะใส่ความจุได้มากขนาดนั้น
นั่นจึงเป็นเหตุผลที่ทำให้มีความจุกักเก็บสูงได้