Na samotném jihu Finska v Pornainenu nedávno slavnostně spustili průmyslovou pískovou baterii, která převezme vytápění po staré elektrárně na dřevní štěpku (woodchip power plant). Díky tomu se místní systém vytápění domácností zbaví 70 procent emisí uhlíku a Pornainen vstoupí do historických tabulek.
Tahle písková baterie má kapacitu až 100 MWh a je momentálně nejvýkonnější a také největší svého druhu na světě.
Rekordní pískovou baterii postavili finští Polar Night Energy, o nichž jsme již na OSLU psali. Před pár lety spustili první komerční pískovou baterii světa. Tentokrát vybudovali baterii, která je 13 metrů vysoká a má průměr 15 metrů. Pojme až 100 MWh, s účinností nabití a vybití (round trip efficiency) asi 90 procent. Taková baterie pojme tolik tepla, že to vydrží pro celé město na týden.
Systémy Thermal Energy Storage (TES), jako je tento, se dobře uplatňují v zemích, jako je právě Finsko. Díky přírodním podmínkám je ve Finsku možné těžit množství větrné, solární i jiné energie, ale jak je zvykem, taková energetika čelí velkým výkyvům. Pískové baterie s tím mohou pomoct. Nabíjejí se, když je elektřiny dostatek a je levná, a pak mohou energii udržet celé měsíce. Vyvažují tím výkyvy v síti.
Jak funguje písková baterie? Elektřina z obnovitelných zdrojů se využívá k ohřevu masivní hromady písku ve velkém izolovaném silu, s využitím uzavřeného systému vzduchovodů. Písek se přitom ohřeje až na 600 °C a vydrží horký dlouhou dobu. Když je třeba odebrat z baterie energii, systém prožene přes vzduchovody vzduch. Ten absorbuje teplo, přičemž jeho teplota může dosáhnout až 400 °C. Takto ohřátý vzduch může vyrábět páru pro průmyslové procesy nebo přímo k vytápění.
V tuto chvíli pískové baterie neposkytují přímo elektřinu. Polar Night Energy na tom pracují a vyvíjejí systém, který by pohotově vyráběl z uskladněného tepla elektřinu. Pravděpodobně to bude parní generátor. Podle dostupných zpráv písková baterie v Pornainenu šlape jako hodinky, dodává místním teplo a její účinnost předčila očekávání.
Video: World's Largest Sand Battery
Video: What Is a Sand Battery? Polar Night Energy's Sand-based Thermal Energy Storage Explained
Literatura
Ve Finsku spustili první komerční termální „baterii“ s hromadou písku
Autor: Stanislav Mihulka (08.07.2022)
Masivní písková baterie udrží na týden teplo pro celé městečko
Autor: Stanislav Mihulka (12.03.2024)
Cihlové baterie o teplotě 1 800 °C zajistí energii pro ocelárny a cementárny
Autor: Stanislav Mihulka (26.07.2025)
Diskuze:
Aby bylo jasno
Jan Šimůnek,2025-08-31 18:28:03
Dlouhé stráně mají kapacitu 3,7 GWh. A kdysi mi vyšlo, že pro třicetidenní bezvětrné a bezsluneční období bychom jich potřebovali naplněných řádově tisícovku (pokud bychom nešli na nějaké regulační stupně).
Druhou věcí je, že by mělo cenu kumulovat teplo přímo ze slunečního záření, bez přeměny na elektřinu a teplo. Takže okolo zrcadla a v jejich centru kotlíky k záhřevu něčeho na vysokou teplotu (?Na?). Ale odpadly by EUrodotace na fotovoltaiku.
Izolace
Jiri Kamecek,2025-08-29 23:38:09
Zajímalo by mne čím a kolik je to izolované. Pur to být kvůli teplotě nemůže, takže dole asi pěnosklo a boky a strop skelná vata. Pro odhadované rozměry 10 m průměr a 10 m výška a izolaci 1/2 m mi vychází při rozdílové teplotě 600°C hodinová ztráta 36 Kwh tj za den 0,82 MWh, tj za týden cca 6% ztráta. Teplo z letního či podzimního slunce to neudrží, ale pokud to budou dobíjet z větru či noční vody, tak je to použitelné.
kalkulačka
Pepa Nováků,2025-08-29 11:35:09
Největší tepelná baterie světa pokryje spotřebu na týden pro toto?
https://mapy.com/s/botefajefo
100 MWh máme skoro 15 tisíc kWh na den, v zimě od oka 50 kWh na den na průměrný byt, to máme nějakých 300 připojených uživatelů... jo, to by mohlo sedět.
Jak přišli na těch uspořených 70 % emisí uhlíku?
D@1imi1 Hrušk@,2025-08-29 11:26:06
Dle wikipedie vyrábí Finsko naprostou většinu elektrické energie z bezemisních zdrojů v pořadí: jádro, vítr, voda, biomasa. Až za nimi jsou v pořadí fosilní paliva. Jak tím tepelným akumulátorem můžou ušetřit 70 % emisí uhlíku, když jen samotná jaderná energie tvoří 37,6 % (do 100 % chybí 63,4 %).
https://en.wikipedia.org/wiki/Electricity_sector_in_Finland
Takže tady opět máme prolhaný greenwashing. Ale co jiného čekat od New Atlasu.
Re: Jak přišli na těch uspořených 70 % emisí uhlíku?
Vojtěch Kocián,2025-08-29 16:31:30
Tohle je na vytápění a většina energie na vytápění není z elektřiny. Ani ve Finsku. Pokud to natopí z bezemisní elektrických zdrojů v době nízké spotřeby, ušetří palivo v často fosilních teplárnách a domácích kotlech na plyn a možná ještě uhlí.
Re: Re: Jak přišli na těch uspořených 70 % emisí uhlíku?
D@1imi1 Hrušk@,2025-08-29 17:55:26
Elektricky můžou v domácnostech topit i bez toho akumulátoru tepla. Kde je ta úspora 70 % emisí CO2?
Navíc pokud si budou topit elektřinou přímo doma dosáhnou účinnosti 100 % (přímotop či akumulačky), ale klidně taky 300 % v případě tepelného čerpadla. Ten akumulátor má proti tomu účinnost cyklu pouze 90 % a další ztráty budou po cestě ke spotřebiteli. A to se vyplatí.
Re: Re: Re: Jak přišli na těch uspořených 70 % emisí uhlíku?
Florian Stanislav,2025-08-29 21:02:37
Četl jsem to letmo a chápu to tak, že měli tepelný zdroj ze štěpek, který nahradili akumulací v písku z elektřiny z fotovoltaiky a třeba větru, čili jakoby bez emisí. Když nefouká a nesvítí, tak musí sáhnout na zdroje , které produkují emise. Úspora 70% emisí CO2 je asi v porovnání s tím, že se před tím topilo štěpkami. a uvolnil se CO2. Je to ekologické, ale spálený 100 let starý strom doroste za 100 let a naváže ten cO2 zpět.
Re: Re: Re: Re: Jak přišli na těch uspořených 70 % emisí uhlíku?
Karel Klement,2025-08-29 22:11:23
Ne, ta červená budova na obrázku je stávající teplárna na topný olej a štěpku. Finské weby uvádějí, že přestanou spalovat topný olej, a sníží spotřebu štěpky o 60%. Teplárna má běžet během špiček a fungovat jako záloha.
Re: Re: Re: Jak přišli na těch uspořených 70 % emisí uhlíku?
Vojtěch Kocián,2025-08-30 18:14:59
Jak už psali jiní, teplárnu a rozvody mají hotové, tak by přechod na lokální tepelná čerpadla musel někdo zafinancovat. Ty navíc ve finských zimách budou mít mnohem nižší účinnost než těch 300 %. Při nízkých teplotách je to jako přímotop. Navíc by museli buď mít doma akumulaci na týden nebo posílit zdroje elektřiny, aby ty přebytky byly k dispozici častěji. Záložní zdroj v podobě původní teplárny mají už taky hotový.
Re: Re: Re: Re: Jak přišli na těch uspořených 70 % emisí uhlíku?
D@1imi1 Hrušk@,2025-08-30 20:42:52
Nemuseli by posilovat zdroje elektřiny, prostě by v době levnějšího spotu topili elektřinou a v době dražšího spotu kotlem. A až proti tomuto stavu má smysl porovnávat přínos toho tepelného akumulátoru.
A jak už psal Florian Stanislav, topení štěpkou je považováno za uhlíkově neutrální, protože jde o uzavřený uhlíkový cyklus, nikoliv o fosilní uhlík. Pokud jde navíc o štěpku z odpadního dřeva, to by jinak bez užitku zetlelo za vzniku stejného množství CO2.
Re: Re: Re: Re: Re: Jak přišli na těch uspořených 70 % emisí uhlíku?
F M,2025-09-02 12:01:45
Něco by byl metan, takže bez spálení bych tipl, že to vyjde hůř. Hádám, že to zde je "jen ukázka". Reklama pro firmu a město, placená z dotací a tipuji i grantů (zkrátka více cizích zdrojů) na výstavbu i provoz, každopádně velmi levná a fungovat by to mělo. Nevím jak ekologicky to vyjde s potřebnou infrastrukturou na vstup i distribuci. O ekonomice se zdroji a infrastrukturou bez dotací, nebo financování ostatními odběrateli, už nemluvě vůbec. Ta pohádka o energii zdarma/za nulovou cenu mě už štve.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Jak přišli na těch uspořených 70 % emisí uhlíku?
F M,2025-09-05 10:39:19
Abych nebyl zde v diskusi úplně negativní tak dlouhodobě tvrdím, že ty tepelné baterie jsou jako zdroj tepla poměrně rozumný způsob zálohy. Tedy pokud budou opravdu opravdu ekologické (rozdíl v celém řetězci) přebytky hodně levné energie. Cena samozřejmě musí zahrnovat vše i distribuci (všechny složky ceny), maskovat v ceně při ostatní či platit na dluh se to může jen krátkodobě a při relativně malém podílu.
Mé výhrady se týkají právě toho maskování (skrze všechny příspěvky i na jiná podobná témata), deformace a neexistence předkládaných čísel. Jak týkajících se ekologie, té skutečné se vším všudy především celým řetězcem výstavby a provozu, tak ekonomiky nejen té baterie, ale všech vstupů i výstupu. Potom si není možno udělat reálný obrázek o nákladech a přínosech (další zkreslená a mlžená oblast). I když obecně příliš paranoidní nejsem, tak mi přijde vcelku jednoznačné, že zde ČR-EU je to zamlžení a ideologizace záměr.
Moc těch pozitiv jsem nenašel :-( všechno se kazí tím špatným základem.
Ještě alespoň kousek pozitiva na konec, bude dobře vyzkoušet si to v praxi v provozu, u těch ekol/ekon výsledků se nebudu opakovat, jen řeknu, že ten výsledek bude na ... tak se to užitečně vyzkouší alespoň z té technologické části.
Libor Zak,2025-08-29 11:08:24
Tak mají tam hromady vodních elektráren, větrníky, mají tam fjordy, kde by se teoreticky dala těžit i přílivová energie. Mají moře, kde by se dala těžit energie z vln. Z hlediska energetiky je Finsko situované dobře. Navíc mají vysokou potřebu vytápění, k čemuž se takovéto baterie výborně hodí. Takže bez ohledu na účinnost, jsou zrovna tam pískové baterie asi fajn.
Re:
D@1imi1 Hrušk@,2025-08-29 11:33:51
Finsko nemá fjordy a výška přílivu je tam vzhledem ke geografickému umístění minimální.
Re:
Honza .,2025-08-29 14:29:04
Zima: Velká potřeba vytápění vs FVE - to opravdu nejde dohromady.
V zimě se pomocí FVE sotva uvaří čaj, ale neohřeje 3600 tun písku na 600C.
AjAj tvrdí, že:
So, about 1.79 TJ or 497 MWh of energy is required to heat 3600 tons of sand to 600°C.
I těch větrníků s typickou produkcí nízkých jednotek MW za hodinu by bylo v okolí potřeba poměrně dost.
A pokud bude ve Finsku v zimě mínus nevím-kolik, tak nádoba potřebuje sakra dobrou izolaci, aby týden udržela rozumně tepla.
Re: Re:
F M,2025-09-02 12:25:06
Hledat to nebudu, ale podle zkušeností z míst kde jsem si to prověřoval, toto topnou sezónu města neřeší, budou tam další zařízení (plynový kotel) a toto bude jen jeho spořič, případně se budou některé/většina domů vytápět samo. Horší je, že takto je to podáváno záměrně, z jedné strany kvůli PR a nikdo to nestíhá (klamná reklama, dezinformace), protože je to in a hlavně výkladní skříň režimu/systému EU a samozřejmě jde o tisíce miliard EU, k dotacím je totiž třeba přičíst i předpisy zvýšené ceny (třeba povolenky, infrastrukturu, smluvní plachý OZE za produkci synergie i s trhem atd.) a s tím spojená loby a tak.
Tohle sem nepatří, ale toto mě štve v ČR, možnost ovlivňování rozhodování o správě prostředků na důchody, jde také cca o tisíc miliard korun každý rok. Totiž mimo lidí s pravomocemi, je uvolnění těchto prostředků výhodné i pro různé instituce. Za tento odstavec se omlouvám, nepatří sem, ale ten princip je velmi podobný.
Tuto baterii náplní jeden větrník s výkonem 5MW za 100h (4dny) provozu, tedy když fouká, což tam narozdíl od ČR bude o dost efektivnější (průměrný týden?).
Akumulačka
Honza .,2025-08-29 10:49:13
Použití je spíše akumulačka na vyrovnání, než baterie.
Dokáži si představit ohřívat boilery v noci a ve dne ohřívač akumulačku s pískem, pokud počasí pár měsíců v roce dovolí.
Aby to trochu smysluplně fungovalo, bylo by potřeba dobře řídit celý okolní grid.
Re: Akumulačka
F M,2025-09-02 12:40:17
Řídit a dotovat to bude trh (pokud se tomu ještě dá tak říkat) nikde není psáno, že je to tak jediný zdroj tepla, naddimenzovanou infrastrukturu (grid i dálková vedení) zaplatí ostatní neobčasní uživatelé (tedy pokud tam jsou a do té doby neskončí úlevy na regulované složce, nebo jak to tam mají) a vůbec všichni obyvatelé EU (něco jen konkrétních států; mimo nedotované části jdoucí na export což je minimum).
Dobře tu na tomto princiou funguje fotovoltaický ohřev vody, tedy ten "zdarma" pro uživatele "placený státem". Babičku potom netrápí, když musí zaplatit pár korun za ohřev ze sítě když nejede FV, zvlášť když je to za běžnou průměrnou cenu tarifu a ne za aktuální placenou dodavatelem (tomu to vyjde, protože to rozloží i na ostatní, zatím většinové uživatele). A odpor proti budovatelskému úsilí je, přímo i nepřímo u těch lidí kteří slyší jak se důchodcům ulevuje, značně umírněn.
Účinost
Oldřich Vašíček st.,2025-08-29 08:52:29
Jak se vypočetla účinnost? Jedná se o dodanou energii vs odebranou a to ihned? Jaké jsou ztráty v čase. Informace "..vydrží dlouhou dobu" není moc přesná. Navíc udávaná kapacita 100MWh je kolik energie jsme schopni odebrat. Tedy ten rozdíl mezi 600 st C "nabitého" písku a 400 st C "vybitého" písku?
Pokud jsem to pochopil, tak se celá ta hromada písku prohřeje horkým vzduchem ohřívaným ohmicky? na teplotu 600 st C. Při odběru se procházející vzduch ohřeje až na 400 st C. Nejefektivnější bude asi přímé užití odebraného tepla na vytápění a ohřev teplé vody. Konverze na elektřinu pomocí parogenerátoru bude mít účinnost cca 30 %. Ale celé to bude záviset na době odběru od "uskladnění" a tím i tepelným ztrátám.
Zajímalo by mě, jak rychle se to dá nabít nebo vybíjet? Např, pokud by to chtěli nabít za 1 slunečný den, cca 6h, tak je nutný příkon kolem 20MW.
Re: Účinost
Honza .,2025-08-29 10:44:16
Ano, na PR videjku mají využití na ohřev vody nebo vytápění teplým vzduchem.
Také tvrdí, že až 1/3 průmyslových potřeb ohřevu by šla řešit tímto způsobem - ideál odtržený od reality jako 100% elektromobilů, ale určitě budou sem tam vhodné podmínky na nasazení.
O elektřině jako výstupu jsem tam nezaznamenal ani pípnutí, takže používat slovo baterie asi není na místě.
Kolem tepelného akumulátoru mají na animaci větrníky a soláry; na reálném videu jsou kolem samé lesy.
Asi není problém mít větrníky a soláry někde dál nebo tam posílat přebytky ze sítě, pokud budou.
Moc nevěří na to, že by zrovna ve Finsku, když je málo světla, měli přebytky a vytápění nádrže a neohřívali radši rovnou ty bojlery v domácnosti klasicky elektřinou.
Re: Re: Účinost
F M,2025-09-02 13:04:04
Ke zdrojům 2 věci. Finsko je čistý dovozce elektřiny (prý dováží 20%) hádám sousedy. Druhá pozitivní, nemusí se vyrábět jen FVe, pro větráky tam odhaduji poměrně dobré podmínky. Další pozitivní věc je, že právě ta úložiště umožňují lepší využití těch intermitentních (oficiální označení, to že občasný zní urážlivě je na straně přijímače, tedy oprávněně dle mě) zdrojů. Bohužel, v tom tkví i ten problém, splácení (význam) je právě v tom rozdílu v ceně při nákupu a "prodeji". Bohužel ty ceny dnes absolutně neodpovídají realitě ani za tu elektřinu a distribuci (opravdu to není 0, ale naopak bude značně drahá), ale ani za tu výstavbu baterie (dotace na komerční, ne pokusná řešení, tedy zde budou navíc i ty).
Ten obrázek snad nebere nikdo vážně (zbožné přání), to je vyloženě PR na základě v lidech vypěstovaných představ, asociací na hodně nízké úrovni.
Elektřina není problém, stačí připojit tento zdroj tepla k parogenerátoru a generátoru (superkritické CO2?), jenže tím končí pohádka o 90%+ účinnosti a na výrobu 1kWh potřebujete nabít 3 (zhruba) a zbude nemnoho využitelného tepla.
Re: Účinost
J P77,2025-08-29 13:02:15
Tady mě popis taky není úplně jasný, ani jsem nevěděl že maj topný tělesa mimo písek, ale podle dřívějších článků si představuju že uprostřed se písek ohřívá na 600 °C, teplo se pomalu šíří k okraji kde se odebírá a na okraji se tím udržuje třeba jen 200 °C, nebo kolik potřebuje ta technologie a tou nižší teplotou na okraji jsou nižší ztráty přes izolaci. Tahle nižší teplota neznamená nižší účinnost.
Třeba teplota v zemi se během roku mění do hloubky 2 až 3 m, hloub je stabilní, u nás asi 9 °C jako průměrná roční teplota vzduchu. To ukazuje jak se teplo šíří pomalu. U toho písku to jistě bude o trochu jiný. Nevím jestli počítaj kapacitu kdyby to ohřály celé na 600 °C. To by bylo maximum když by delší dobu nebyl odběr.
U účinnosti jistě záleží na teplotě u okraje a době uskladnění. Bylo by zajímavý vědět při kterých podmínkách to měří.
Při výrobě proudu by se to asi nepoužívalo jen na výrobu proudu, ale zapojila by se efektivnost tepláren, teda výhodná kombinovaná výroba elektřiny a tepla. Třeba na okraji 150°C, z něj vytápění a uprostřed poloměru třeba 300 °C a z toho místa odběr tepla pro výrobu páry na turbínu. Z kondenzace třeba předehřev topné vody kdyby to šlo, jinak třeba sušení dříví. Podle zvládnutí kombinované výroby v daném místě bude různá účinnost. Myslím že za 1 den to nenabijou, že pro denní výkyvy výroby, spotřeby tepla bude nižší kapacita. Plná kapacita by byla při delším nabíjení, vybíjení.
Jaký to má smysl?
Kamil Kubu,2025-08-29 08:08:35
Tak oni nahradí vytápění z kogenerační elektrárny spalující obnovitelné palivo, jehož je ve Finsku neuvěřitelný přebytek, baterkou, která je závislá na rozmarech počasí. Přitom kogenerace je snad nejúčinnější přeměna paliva na energie a tahle baterka rozhodně nebude spotřebovávat pouze energii ze slunce a větru. Baterka vydrží týden. Stačí týdenní "dunkelflaute" a mají z domovů ledové kostky. Takže musí mít ještě záložní zdroj, respektive musí brát elektřinu na průběžný provoz i z jiných zdrojů.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
