据美国趣味科学网站9月7日报道，芬兰南部的一座小城最近安装了世界上最大的“沙电池”来为其供热。

这个由芬兰极地夜能源公司设计的新型沙电池实际上是一个巨大的沙坑，包裹在一个大约30乘12米的钢容器中。

沙子是用闭环传热管道加热的，热量被包裹在两层钢之间——两层钢之间还有一层绝缘层。然后通过向管道内吹入冷空气把能量提取出来，再用捕获的热量生产热水、蒸汽或热空气。

太阳能和风能等可再生能源与石油和煤炭等传统能源不同，因为它们不会产生碳足迹——这使得它们对于到2050年实现净零排放至关重要。

然而，太阳能和风能的供应并不稳定，一年当中时多时少。因此，找到储存可再生能源的方法、以便在能源供应短缺时使用至关重要。

阿联酋哈利法科学技术大学机械与核工程学教授马泰奥·谢萨对美国趣味科学网站说：“大规模使用可再生能源的主要挑战是能源储存。”他没有参与该项目。

极地夜能源公司的代表说，这种新型沙电池用过剩能源——它们来自电网和本地生产的太阳能和风能——把沙子加热到约600摄氏度的高温，可以把热能储存数月之久。

沙电池的加热功率为10兆瓦，即每秒可提供1000万焦耳的能量，输出温度可达60-400摄氏度。

谢萨说：“事实证明，它在芬兰是成功的。”他补充说，它在其他地方取得成功的潜力很大。

使用沙子和类似沙子的材料来保温是一种古老的现象，砖炉在世界各地都很流行。这是因为沙子——通常由硅和氧的化合物构成——在世界各地都很容易获得。它可以被加热到极高的温度才会熔化，并且能够长时间保持热量。

沙电池并非传统意义上的电池，因为它们并不直接产生电能。相反，它们是一种热能储存系统，这意味着它们利用可再生能源获得能量，然后以热能的形式储存起来，以便在能源需求超过供应时使用。

谢萨说，极地夜能源公司的设计“非常强健”，但目前的配置过于昂贵，无法转化为面临类似储能挑战的家庭环境。

他说：“每次添加金属，都会增加成本。理想情况下，我们应该设计沙电池的孔隙率，使空气能够均匀地分布在所有孔隙中，而不依赖于昂贵的材料。”

谢萨还指出，极地夜能源公司目前不提供季节性储存，而是使用其系统在较短的时间内储存能源——主要是为了平衡风力发电的波动。

像这样的热能储存系统非常适合季节性地储存可再生能源，因为沙子散热需要很长时间。

谢萨说：“一种可以让你在夏季储存太阳能、在冬季——当供暖需求最高的时候——使用它的电池是解决季节性能源需求的有力方案。”（编译/王海昉）