近幾年夏季天氣越來越炎熱,冷氣機使用率升高,再加上人們對電子產品的依賴度提高,用電量隨之上升,以火力發電為主的發電廠燃燒大量的碳,在各式交通工具中也燃燒化石燃料,可見現在生活處處離不開能源的使用。

雖然生活便利許多,但隨之而來的是溫室效應增強,全球氣候受到劇烈影響。因此近幾年各國正積極發展潔淨能源,是不排放污染物,使用原料可以再生的能源,又稱綠色能源,而在利用過程中產生較少二氧化碳等溫室氣體的能源,稱為低碳能源,包含可再生能源、核能。

潔淨能源類同可再生能源,如水力發電、風力發電、太陽能等等,雖然受自然條件限制,並且投資和維護費用非常高,發電效率低,但其永續價值高,對環境友善。現在有許多科學家在針對各個地區的環境、氣候條件,尋找提高利用可再生能源效率的新科技和新方法。

太陽能、水力能、風力能等可再生能源的運用是目前較常見的發電方式,技術發展趨近成熟,在能源佔比也逐年增加。各國家仍積極尋找其他可替代的再生能源,開發其他儲能、發電系統。

沙儲能 Sand Battery

芬蘭 Polar Night Energy 公司開發了一項新的儲能系統──沙電池。雖然風力、太陽能已是目前相對成熟的可再生能源,但考慮到其不穩定、不均勻的供電量問題,勢必需要新式的儲能系統,在電力充足時儲存能源,在沒有太陽光或風勢較小的時候提供能源,平衡電力需求。

「沙電池」是利用沙子的儲熱能力,將太陽能或風能產生的熱能蓄集起來,加熱至此設備,該設備通過熱交換器讓熱氣在沙子裏面循環,能夠把沙子以500攝氏的高溫保持數個月。

因芬蘭是高緯度國家,冬天日照時間極短,太陽能嚴重不足, Polar Night Energy 與當地的瓦塔揚科斯基 (Vatajankoski) 發電廠合作,設置第一個商用沙電池,利用儲熱系統以及自身資料服務器多餘熱量,利用區域水管為當地供暖,可用於供暖建築物、泳池、工業或任何其他需要熱能的場地。沙電池以熱能的形式儲存夏季過剩的電力,用來加熱水及暖氣,而且沙子的成本較低廉,因此 Polar Night Energy 希望沙電池可以在冬季時提供便宜乾淨的暖氣。

位於芬蘭的沙儲能設備已經安裝完畢。 (Photo from BBC News)

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參考資料:

  1. 全球瘋減碳良藥「綠色能源」,你知道有哪些種類嗎? https://www.thenewslens.com/feature/save-ourselves-and-go-green/104340 
  2. Electricity Mix  https://ourworldindata.org/electricity-mix 
  3. 氣候變化: 沙儲能或稱為綠色能源最新解決方案 https://www.bbc.com/zhongwen/trad/62053014 
  4. 芬蘭打造首座商用「沙子電池」,在冬季極夜助力暖氣 https://technews.tw/2022/07/08/polar-night-energy/ 
  5. 圖片來源:https://unsplash.com/photos/V4ZYJZJ3W4M (Zbynek Burival, 2018)
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