Finland の Polar Night Energy は世界最大と称する砂バッテリーを稼働させたが、技術コミュニティはこのプロジェクトの実際の経済性について鋭い疑問を投げかけている。同社は魅力的な財務見通しを謳っているものの、プロジェクトの実際のコストの開示を明らかに拒否しており、観測者たちは数字が実際に合致するのかと疑問視している。
約束と現実のギャップ
砂バッテリーのコンセプトは十分に分かりやすく聞こえる。再生可能電力を使って砂を加熱し、その熱エネルギーを数ヶ月間貯蔵し、それを地域暖房システムを通じて建物の暖房に使用する。 Polar Night Energy の100MWh システムは500°Cの温度に達することができ、理論的には1キロワット時あたり約25米ドルでリチウムイオンバッテリーの115米ドルと比較してより安価な代替手段を提供する。
しかし、ここで事態は不透明になる。同社はこの100MWhユニットに対する自社のコスト見積もりを何倍も上回る資金調達を受けている。もし彼らの以前の1キロワット時あたり25米ドルという見積もりが正しければ、このプロジェクトは約250万米ドルのコストがかかるはずである。しかし彼らはその数字が正当化するよりもはるかに多くの資金を確保している。
Sand Battery vs Lithium-Ion コスト比較
- Sand battery （推定）: 1kWhあたり25米ドル
- Lithium-ion battery : 1kWhあたり115米ドル
- Sand battery のコスト優位性：1kWhあたり約78%安価
技術的制約が浮上
コミュニティでの議論では、マーケティング資料が軽視しがちないくつかの実用的な懸念が明らかになっている。このシステムは暖房用途でのみ機能し、発電はできない。これにより従来のバッテリーよりもはるかに汎用性が低くなる。この技術はまた相当な物理的スペースを必要とし、電源と暖房ネットワークの両方に近い場所に設置する必要があり、不動産コストが高い地域での有用性を制限している。
おそらく最も重要なのは、経済モデルが電力市場での一貫した日々の価格変動に依存していることである。 Finland では確かに大幅な価格変動が見られる - 時には1日でマイナス価格から1キロワット時あたり13セント以上まで - しかし収益性のある運営を維持するには、これらの条件が数十年間持続する必要がある。
「価格が狭い範囲で動く日が多く、ある程度の動きがあったとしても十分ではない日もある。」
砂バッテリー技術の主要な限界
- 出力は暖房用途のみに限定（効率的な電力生成は不可能）
- 大幅な物理的スペースが必要（数百から数千立方メートル）
- 電力源と暖房配給ネットワークの両方に近接して設置する必要がある
- 収益性は日々の電力価格変動の一貫性に依存
- 熱損失を最小限に抑えるための高い断熱要件
より大きな視点
懐疑論にもかかわらず、砂バッテリーは再生可能エネルギー貯蔵における実際の課題に対処している。希少なリチウムの代わりに豊富で安価な材料を使用している。リチウムイオンバッテリーが苦戦する寒冷気候でも良好に機能する。そして再生可能エネルギーのピーク生産期間中に余剰エネルギーを吸収することで電力網の安定化に貢献できる。
この技術は完全に新しいものでもない。エンジニアたちは1950年代から砂と砂利を熱貯蔵に使用していた。現在異なるのは、リアルタイムの電力価格に応答できるスマート制御システムである。
技術仕様 - Polar Night Energy Sand Battery
- 容量：100 MWh 熱エネルギー貯蔵
- 動作温度：最大500°C
- 物理的寸法：高さ4メートル × 直径4メートル
- 予想寿命：数十年
- エネルギー保持：数ヶ月間の貯蔵能力
結論
Finland の砂バッテリーはエネルギー貯蔵への興味深いアプローチを表しているが、透明なコストデータの欠如がその経済的実行可能性への信頼を損なっている。基礎技術は寒冷気候での地域暖房などの特定用途には価値があるものの、宣伝文句と開示された財務現実との間のギャップは、この解決策が当初提示されたよりも限定的である可能性を示唆している。 Polar Night Energy がより明確な財務透明性を提供するまで、技術コミュニティの懐疑論は十分根拠があるように思われる。
参考: Finland warms up the world's largest sand battery, and the economics look appealing