Começa a construção de uma ‘bateria de areia’ de 250MWh na Finlândia

 (energy-storage.news)
2 pontos por GN⁺ 2025-11-29 | 1 comentários | Compartilhar no WhatsApp
  • Está prevista a construção de um projeto de armazenamento de energia térmica (TES) de 250MWh para a rede de aquecimento distrital da Lahti Energia na região de Vääksy, na Finlândia
  • O sistema usará a tecnologia ‘Sand Battery’ da Polar Night Energy, com potência térmica de 2MW e capacidade de armazenamento de 125 horas
  • Como meio de armazenamento, será usada areia natural local, que ficará guardada em um reservatório de 14m de altura e 15m de largura
  • Após a conclusão, o sistema também poderá participar dos mercados de reserva e de balanceamento da rede elétrica da Fingrid, e espera-se uma redução de 80% no uso de gás natural e de 60% nas emissões anuais baseadas em combustíveis fósseis
  • Com início das obras no começo de 2026 e conclusão prevista para o verão de 2027, será implantado o maior sistema de armazenamento térmico baseado em areia da Finlândia

Visão geral do projeto

  • Polar Night Energy e Lahti Energia estão cooperando para construir um grande sistema Sand Battery na região de Vääksy, na Finlândia
    • A Polar Night Energy é a fornecedora da tecnologia, e a Lahti Energia é a concessionária local
    • O projeto será integrado à rede de aquecimento distrital (district heating network) da Lahti Energia
  • O sistema terá potência de aquecimento de 2MW e capacidade de armazenamento de energia térmica de 250MWh
    • Será capaz de armazenar calor por 125 horas no total e, quando concluído, se tornará o maior projeto de TES baseado em areia do mundo

Tecnologia e princípio de funcionamento

  • A tecnologia da Polar Night Energy usa eletricidade para aquecer areia ou materiais sólidos semelhantes,
    armazenando esse calor para depois liberá-lo para uso industrial ou para aquecimento
  • Neste projeto, será usada areia natural obtida localmente
    • A areia será armazenada em um reservatório com 14m de altura e 15m de largura
  • Anteriormente, a Polar Night Energy comercializou uma Sand Battery de 1MW/100MWh para a Loviisan Lämpö
    • Nesse projeto, foi usado como meio de armazenamento a pedra-sabão (soapstone), um subproduto cerâmico

Efeitos ambientais e energéticos

  • A previsão é de que o sistema reduza em cerca de 60% ao ano as emissões baseadas em combustíveis fósseis da rede de aquecimento distrital de Vääksy
    • Redução de 80% no uso de gás natural e também queda no consumo de cavacos de madeira
  • Com isso, será possível ampliar o uso de energia renovável no aquecimento local e reduzir os custos operacionais

Participação no mercado e plano de operação

  • O sistema terá escala suficiente para participar dos mercados de reserva e de balanceamento de energia da Fingrid, operadora da rede elétrica finlandesa
  • Jouni Haikarainen, CEO da Lahti Energia, afirmou
    “vamos fornecer aquecimento distrital a preços razoáveis aos clientes e ampliar a produção de calor com uso de energia renovável”
    • Ele também explicou que, “à medida que a participação de energia dependente do clima crescer, a Sand Battery ajudará a manter o equilíbrio entre oferta e demanda de eletricidade”

Cronograma e apoio

  • O projeto garantiu apoio por meio de subsídio da Business Finland
  • A Polar Night Energy participará como empreiteira principal (main contractor)
    • As obras no local começam no início de 2026, com conclusão prevista para o verão de 2027
  • Após a conclusão, o projeto deverá ser visto como um caso importante de expansão da infraestrutura de armazenamento térmico em larga escala na Finlândia

Outras informações relacionadas

  • Na parte final do artigo, são citados outros projetos de armazenamento de energia e agendas de eventos na Europa
    • Ex.: Battery Asset Management Summit Europe 2025 (realizado em Roma),
      InterContinental London - The O2 Summit 2026 etc.
  • Esse conteúdo não tem relação direta com o projeto Sand Battery

Leituras relacionadas

1 comentários

 
GN⁺ 2025-11-29
Comentários do Hacker News

  • Esta cidade está quase na mesma latitude de Anchorage, então hoje tem menos de 7 horas de luz solar
    Os países nórdicos ainda querem expandir energia eólica e solar, mas no inverno surge um problema porque o ar frio de alta pressão traz períodos sem vento e sem sol
    Uma tecnologia de armazenamento de energia capaz de guardar 5 dias de energia parece ajudar a atravessar esses períodos
    Como a energia hidrelétrica já foi em grande parte explorada, energia não fóssil estável no fim das contas exige energia nuclear ou uma combinação de eólica/solar + armazenamento

    • A hidrelétrica normalmente é projetada para carga de base, mas com pequenas mudanças no sistema pode ser convertida para carga de pico
      Mesmo sem bombeamento, se houver turbinas suficientes, é possível ajustar a geração controlando a vazão. As turbinas entram em operação em 30 segundos, enquanto usinas térmicas levam dias
    • Graças aos interconectores da rede elétrica, a Noruega pode comprar energia eólica barata do Reino Unido e poupar suas reservas hidrelétricas
      Assim, é possível usar com mais eficiência a capacidade de armazenamento das barragens hidrelétricas existentes
    • Segundo estatísticas do Canadá, no inverno a geração eólica é até maior
      Link para estatísticas mensais do Canadá
      Além disso, o vento tende a soprar melhor à noite do que durante o dia
    • Esse fenômeno é chamado em alemão de “Dunkelflaute” (escuridão + calmaria)
      Explicação na Wikipédia
    • A geração hidrelétrica já está saturada, mas o norte da Europa tem muito relevo onde seria possível criar mais reservatórios para armazenamento hidrelétrico
      Para geração é preciso vazão, mas para armazenamento não

  • O armazenamento térmico tem uma propriedade geometricamente interessante
    O volume de um cubo é n³ e a área de superfície é 6n², então, quanto maior ele fica, menor é a razão entre superfície e volume
    Ou seja, um reservatório térmico suficientemente grande ganha um efeito de autoisolamento térmico pela própria massa

    • Além disso, conforme a resistência térmica interna aumenta, a constante de tempo térmica cresce proporcionalmente a n²
      É por isso que a geotermia consegue manter calor por milhões de anos
    • Quanto maior a temperatura do meio de armazenamento, mais eletricidade pode ser recuperada pelo limite de Carnot
      Com a mesma energia, aquecer um recipiente de areia a 200°C é mais eficiente do que aquecer dois recipientes a 100°C
      É por isso que areia e sais fundidos são bons meios de armazenamento, e também por que usinas a vapor operam em alta pressão
    • Freezers seguem um princípio parecido. Se ficarem um pouco maiores, a capacidade de armazenamento aumenta muito, mas o consumo de energia quase não sobe
      Só que em regiões onde o preço dos imóveis é alto, a eficiência no uso do espaço vira problema
    • Quando a energia é transferida na forma de calor, a estrutura fica alongada, então acaba assumindo formato de tubulação
    • Segundo a matéria, um contêiner de 14 m de altura e 15 m de largura armazena 250 MWh
      A densidade é de 1,5 a 3,5 vezes menor que a de baterias LiFePO₄, mas com potência de 2 MW pode abastecer 2.000 residências por 5 dias
      Fiquei curioso sobre o preço e o custo de expansão da capacidade

  • Eu também tentei fazer uma bateria térmica DIY, mas não encontrei uma forma eficiente de converter calor em eletricidade
    Módulos Peltier são ineficientes demais, e turbinas a vapor são perigosas e pouco acessíveis
    Tentei usar um motor Stirling, mas não existem produtos pequenos prontos e eu também não tenho equipamento para fabricar um
    No fim, desisti porque não achei um jeito de transformar calor de volta em eletricidade controlável

    • A maior parte da geração elétrica no fim das contas se resume a girar uma turbina
      Energia nuclear, combustíveis fósseis e baterias térmicas giram turbinas com vapor
      O resto trabalha com elétrons diretamente, como solar fotovoltaica ou baterias químicas
    • Por causa da eficiência de Carnot, a geração térmica em pequena escala é ineficiente
      Até reatores nucleares têm eficiência de cerca de 1/3, e turbinas residenciais seriam ainda piores
      Por isso, baterias e energia solar são muito mais vantajosas em miniaturização e economia
      Armazenamento térmico só faz sentido em escala de aquecimento distrital ou maior
    • Este projeto não é para gerar eletricidade, e sim para aquecimento distrital
      Calor de baixa temperatura é difícil de converter em eletricidade, e não há equipamentos comerciais para isso
      Se quiser fabricar algo por conta própria, é preciso aprender projeto de segurança para vapor e pressão
    • A vantagem do armazenamento térmico é que, no uso final, a maior parte da demanda é justamente por calor em si
      Aquecimento, cocção, aquecimento industrial, produção de vapor etc. podem usar isso diretamente
    • Eu também procuro por motores Stirling a cada poucos anos, mas não existe mercado para produtos na faixa de 5 a 10 hp
      Como não há demanda, não há produção; como não há produção, o mercado também não surge — um ciclo vicioso

  • Muita gente pergunta no estilo “por que não fizeram isso?”, mas engenheiros de verdade provavelmente avaliaram inúmeras alternativas
    Há vários motivos possíveis: orçamento, tecnologia, política, patentes, experiência etc.
    Em vez de perguntar “meu jeito não seria melhor?”, é mais produtivo perguntar “por que este método foi escolhido?”
    Analogias como “por que a Finlândia não instala pequenos reatores a cada 25 m?” não acrescentam nada

  • Foi meio decepcionante ver um site como energy-storage.news confundir unidades de energia e de potência

    • Também me surpreendi. Escreveram “2 MW de potência térmica e 250 MW de capacidade de armazenamento”, mas a unidade está errada
      Depois usam a unidade correta pelo contexto, então parece só um erro de digitação, mas ainda não foi corrigido
      Para referência, a Polar Night Energy já comercializou uma bateria de areia de 1 MW/100 MWh

  • Fiquei curioso sobre qual fonte de energia eles vão usar. Será solar, eólica ou carvão?
    Também queria saber como o calor é transferido

    • Na prática, usam energia eólica. No inverno, o dia é curto e, quando há muita geração eólica, o preço da eletricidade cai
      Por isso, empresas de aquecimento distrital instalam caldeiras elétricas para produzir calor com a eletricidade excedente
      O calor é entregue por uma rede de aquecimento distrital que circula água entre 65°C e 120°C
    • Isto é uma bateria térmica para aquecimento distrital. Além de eletricidade, também pode usar calor de incineração de resíduos como outra fonte térmica
    • Sobre o equilíbrio do sistema elétrico nórdico, expliquei em outro comentário
    • Solar praticamente não faz diferença no inverno. Mesmo no sul, há sol só das 9h às 15h
      Hoje, na rede elétrica da Finlândia, a participação é de cerca de 0,05% solar, 31% nuclear e 50% eólica
      À noite, a geração eólica é especialmente abundante
    • Segundo a matéria original, o objetivo é reduzir em 80% o uso de gás natural e cavacos de madeira, cortando as emissões de carbono em 60%
      Link para a matéria da pv-magazine

  • Em uma região fria, parece que um projeto enterrado faria mais sentido para isolamento geotérmico; então fiquei me perguntando por que optaram por uma estrutura acima do solo

    • O motivo é simples: escavar é caro, e há muito terreno disponível
      Em vez de gastar o orçamento cavando, é mais eficiente construir uma estrutura maior
      Além disso, quanto maior a estrutura, menor a razão entre superfície e volume, melhorando o isolamento térmico

  • Essa tecnologia é interessante, mas o custo de armazenamento por kWh ainda é alto demais para armazenamento sazonal
    Para curto prazo, ela precisa competir com baterias
    A tecnologia de aquecimento resistivo ultrabarato da Standard Thermal talvez seja mais adequada para armazenamento sazonal
    Link para artigo relacionado

    • Não é preciso chegar ao armazenamento sazonal. A Finlândia como um todo já tem energia para atravessar o inverno
      Isto serve para enfrentar uma onda de frio de cerca de uma semana. Com baterias químicas, seria caro demais
      Além disso, a bateria de areia é um investimento centrado em construção local, o que também ajuda a economia da região
    • Armazenamento térmico não sofre desgaste. Exige pouca manutenção e não tem risco de explosão como baterias
      Em regiões frias, também evita o problema de queda de desempenho das baterias

  • A questão central é o custo. A bateria térmica à base de água da Alemanha tem 20 vezes mais capacidade por 50 milhões de euros
    A areia é aquecida a uma temperatura mais alta (acima de 100°C), o que parece exagerado, mas permite reduzir o volume de armazenamento

    • O custo é proporcional ao tamanho e à massa. Temperaturas mais altas são mais eficientes, e a estrutura simples também facilita a manutenção
      Basta aquecer areia ou pedra, guardar em um silo isolado e ter tubos para aquecer água
    • Segundo o site oficial, a temperatura de armazenamento é de cerca de 600°C

  • Não entendo muito dessa área, mas é impressionante colocar uma capacidade tão grande em um contêiner de 14 m de altura e 15 m de largura

    • Segundo cálculos de IA, esse volume pode conter cerca de 4.000 toneladas de areia
      É isso que torna possível uma capacidade de armazenamento tão alta