Lancement de la construction d’une « batterie de sable » de 250 MWh en Finlande

 (energy-storage.news)
2 points par GN⁺ 2025-11-29 | 1 commentaires | Partager sur WhatsApp
  • Un projet de stockage d’énergie thermique (TES) de 250 MWh destiné au réseau de chauffage urbain de Lahti Energia dans la région de Vääksy, en Finlande, doit entrer en construction
  • Il utilisera la technologie Sand Battery de Polar Night Energy, avec un grand système offrant une puissance thermique de 2 MW et une capacité de stockage de 125 heures
  • Le média de stockage sera du sable naturel local, conservé dans un réservoir de 14 m de haut sur 15 m de large
  • Une fois achevé, le système pourra également participer aux marchés des réserves et d’équilibrage du réseau électrique de Fingrid, avec à la clé une réduction de 80 % de l’usage du gaz naturel et une baisse attendue de 60 % des émissions annuelles liées aux combustibles fossiles
  • Début des travaux au début de 2026, achèvement prévu à l’été 2027 : il s’agira alors du plus grand système finlandais de stockage thermique à base de sable

Aperçu du projet

  • Polar Night Energy et Lahti Energia collaborent pour déployer un grand système de Sand Battery dans la région de Vääksy, en Finlande
    • Polar Night Energy fournit la technologie, tandis que Lahti Energia est l’opérateur local de services publics
    • Le projet sera intégré au réseau de chauffage urbain (district heating network) de Lahti Energia
  • Le système disposera d’une puissance de chauffage de 2 MW et d’une capacité de stockage d’énergie thermique de 250 MWh
    • Il pourra stocker la chaleur pendant 125 heures au total et deviendra, une fois terminé, le plus grand projet TES à base de sable au monde

Technologie et principe de fonctionnement

  • La technologie de Polar Night Energy consiste à utiliser l’électricité pour chauffer du sable ou un matériau solide similaire,
    puis à stocker cette chaleur avant de la restituer pour des usages industriels ou de chauffage
  • Dans ce projet, c’est du sable naturel disponible localement qui sera utilisé
    • Le sable sera stocké dans un réservoir de 14 m de haut et 15 m de large
  • Auparavant, Polar Night Energy avait commercialisé une Sand Battery de 1 MW / 100 MWh pour Loviisan Lämpö
    • Dans ce projet, le média de stockage était de la stéatite (soapstone), un sous-produit céramique

Effets environnementaux et énergétiques

  • Le projet devrait réduire d’environ 60 % par an les émissions liées aux combustibles fossiles du réseau de chauffage urbain de Vääksy
    • 80 % de réduction de l’usage du gaz naturel, ainsi qu’une baisse de la consommation de plaquettes de bois
  • Cela permettra d’accroître l’usage des énergies renouvelables dans le chauffage local et de réduire les coûts d’exploitation

Participation au marché et plan d’exploitation

  • Le système est suffisamment grand pour participer aux marchés de réserve et d’équilibrage électrique de Fingrid, l’opérateur du réseau finlandais
  • Jouni Haikarainen, CEO de Lahti Energia, a déclaré
    que l’entreprise fournirait à ses clients un chauffage urbain à prix raisonnable tout en augmentant la production de chaleur à partir d’énergies renouvelables
    • Il a également expliqué que, à mesure que la part des énergies dépendantes de la météo augmente, la Sand Battery contribuera au maintien de l’équilibre entre l’offre et la demande d’électricité

Calendrier et soutien

  • Le projet a obtenu un financement sous forme de subvention de Business Finland
  • Polar Night Energy participera au projet en tant que main contractor
    • Début des travaux sur site au début de 2026, achèvement prévu à l’été 2027
  • Une fois terminé, le projet devrait être considéré comme un exemple d’extension des infrastructures de stockage thermique à grande échelle en Finlande

Autres informations connexes

  • La fin de l’article mentionne d’autres projets de stockage d’énergie en Europe et des calendriers d’événements
    • Par exemple : Battery Asset Management Summit Europe 2025 (à Rome),
      InterContinental London - The O2 Summit 2026, etc.
  • Ces éléments ne sont pas directement liés au projet de Sand Battery

À lire aussi

1 commentaires

 
GN⁺ 2025-11-29
Avis Hacker News

  • Cette ville se trouve à peu près à la même latitude qu’Anchorage, donc aujourd’hui elle a moins de 7 heures d’ensoleillement.
    Les pays nordiques veulent toujours développer davantage l’éolien et le solaire, mais en hiver, l’air froid anticyclonique pose problème car il n’y a ni vent ni soleil.
    Une technologie de stockage d’énergie capable de stocker 5 jours d’énergie semble pouvoir aider à passer ce type de période.
    Comme l’hydroélectricité est déjà largement exploitée, une énergie non fossile pilotable nécessitera au final soit du nucléaire, soit une combinaison éolien/solaire + stockage.

    • L’hydroélectricité est généralement conçue pour la charge de base, mais avec quelques modifications du système, elle peut être convertie pour la pointe de charge.
      Même sans pompage-turbinage, si l’on dispose de suffisamment de turbines, on peut ajuster la production en régulant le débit. Les turbines démarrent en 30 secondes, alors qu’une centrale thermique met plusieurs jours.
    • Grâce aux interconnexions électriques (interconnectors), la Norvège peut acheter de l’éolien bon marché au Royaume-Uni et économiser ses réserves hydroélectriques.
      Cela permet d’utiliser plus efficacement la capacité de stockage des barrages existants.
    • Selon les statistiques canadiennes, en hiver la production éolienne est au contraire plus élevée.
      Lien vers les statistiques mensuelles du Canada
      De plus, le vent a tendance à mieux souffler la nuit que le jour.
    • Ce phénomène est appelé en allemand « Dunkelflaute » (obscurité + absence de vent).
      Explication sur Wikipédia
    • La production hydroélectrique est déjà saturée, mais les pays nordiques disposent de nombreux terrains adaptés à la création de réservoirs de stockage hydraulique supplémentaires.
      La production nécessite du débit, mais le stockage non.

  • Le stockage thermique (thermal storage) a une propriété géométrique intéressante.
    Le volume d’un cube est n³ et sa surface est 6n², donc plus l’échelle augmente, plus le ratio surface/volume diminue.
    Autrement dit, un stockage thermique suffisamment grand bénéficie d’un effet auto-isolant (self-insulating) grâce à sa propre masse.

    • En plus de cela, à mesure que la résistance thermique interne augmente, la constante de temps thermique croît proportionnellement à n².
      C’est pour cela que la géothermie peut conserver de la chaleur pendant des millions d’années.
    • Plus la température du milieu de stockage est élevée, plus on peut récupérer d’électricité selon la limite de Carnot (Carnot limit).
      À énergie égale, il est plus efficace de chauffer un réservoir de sable à 200°C que deux réservoirs à 100°C.
      C’est pourquoi le sable ou les sels fondus sont de bons milieux de stockage, et pourquoi les centrales à vapeur fonctionnent à haute pression.
    • Les congélateurs suivent un principe similaire. Dès qu’ils deviennent un peu plus grands, leur capacité de stockage augmente fortement, alors que la consommation d’énergie augmente à peine.
      Cela dit, dans les zones où le foncier est cher, l’efficacité spatiale devient un problème.
    • Dès qu’on transfère l’énergie sous forme de chaleur, la structure s’allonge et prend une forme de tuyau.
    • Selon l’article, un conteneur de 14 m de haut et 15 m de large stocke 250 MWh.
      La densité est 1,5 à 3,5 fois inférieure à celle des batteries LiFePO₄, mais avec une puissance de 2 MW il peut alimenter 2 000 foyers pendant 5 jours.
      Je me demande quel est le prix et le coût d’extension de capacité.

  • J’ai moi aussi essayé de fabriquer une batterie thermique DIY, mais je n’ai pas trouvé de moyen efficace de reconvertir la chaleur en électricité.
    Les modules Peltier sont beaucoup trop inefficaces, et les turbines à vapeur sont dangereuses et peu accessibles.
    J’ai envisagé d’utiliser un moteur Stirling, mais il n’existe pas de petits modèles finis, et je n’ai pas l’équipement nécessaire pour en usiner un moi-même.
    J’ai fini par abandonner, faute de solution pour retransformer la chaleur en électricité de manière contrôlée.

    • La plupart des moyens de production électrique reviennent finalement à faire tourner une turbine.
      Le nucléaire, les combustibles fossiles et les batteries thermiques font tous tourner une turbine avec de la vapeur.
      Le reste fonctionne en manipulant directement les électrons, comme le solaire ou les batteries chimiques.
    • À cause de la limite de Carnot, la production thermique à petite échelle est inefficace.
      Même les réacteurs nucléaires n’atteignent qu’un rendement d’environ un tiers, et les turbines domestiques font encore pire.
      C’est pourquoi les batteries et le solaire sont bien plus avantageux à petite échelle, en termes de miniaturisation et d’économie.
      Le stockage thermique n’a vraiment de sens qu’à l’échelle d’un réseau de chaleur ou plus.
    • Ce projet vise non pas à produire de l’électricité mais à alimenter un réseau de chaleur urbain.
      La chaleur à basse température est difficile à convertir en électricité, et il n’existe pas d’équipement grand public pour cela.
      Pour le fabriquer soi-même, il faudrait apprendre la conception de sécurité vapeur/pression.
    • L’avantage du stockage thermique, c’est que l’usage final est souvent la chaleur elle-même.
      On peut l’utiliser directement pour le chauffage, la cuisine, le chauffage industriel, la production de vapeur, etc.
    • Moi aussi, tous les quelques ans, je cherche des moteurs Stirling, mais il n’existe aucun produit sur le marché dans la plage 5 à 10 hp.
      Comme il n’y a pas de demande, il n’y a pas de production, et comme il n’y a pas de production, le marché n’émerge jamais : un cercle vicieux.

  • Beaucoup de gens demandent « pourquoi ils n’ont pas fait ceci », mais en réalité les ingénieurs ont sûrement étudié d’innombrables alternatives.
    Il y a toutes sortes de raisons : budget, technologie, politique, brevets, expérience, etc.
    Au lieu de demander « ma méthode est meilleure », il est plus productif de se demander « pourquoi cette méthode a-t-elle été retenue ? ».
    Une analogie du type « pourquoi la Finlande n’installe-t-elle pas de petits réacteurs tous les 25 m ? » n’a aucun sens.

  • C’est un peu décevant qu’un site comme energy-storage.news ait confondu énergie et unités de puissance.

    • Ça m’a surpris aussi. Ils ont écrit « 2 MW de puissance de chauffage et 250 MW de capacité de stockage », mais l’unité est fausse.
      Ils utilisent ensuite la bonne unité dans le contexte, donc cela ressemble à une simple coquille, mais ce n’est toujours pas corrigé.
      Pour référence, Polar Night Energy a déjà commercialisé une batterie de sable de 1 MW/100 MWh.

  • Je me demandais quelle source d’électricité serait utilisée. Du solaire ? Ou bien de l’éolien ou du charbon ?
    Je me demandais aussi comment la chaleur est transportée.

    • En pratique, ils utilisent de l’éolien. En hiver, les journées sont courtes et, quand la production éolienne est abondante, le prix de l’électricité baisse.
      Les opérateurs de chauffage urbain installent donc des chaudières électriques pour produire de la chaleur avec l’électricité excédentaire.
      La chaleur est ensuite transmise via un réseau de chauffage urbain qui fait circuler de l’eau à 65 à 120°C.
    • Il s’agit d’une batterie thermique pour réseau de chaleur urbain. Outre l’électricité, elle peut aussi utiliser d’autres sources de chaleur comme la chaleur issue de l’incinération des déchets.
    • J’ai expliqué l’équilibre du réseau nordique dans un autre commentaire.
    • Le solaire n’a presque aucun intérêt en hiver. Même dans le sud, il n’y a du soleil que de 9 h à 15 h.
      Sur le réseau finlandais actuel, on est autour de 0,05 % de solaire, 31 % de nucléaire et 50 % d’éolien.
      La nuit, l’éolien est particulièrement abondant.
    • Selon l’article original, cela devrait réduire de 80 % l’usage du gaz naturel et des copeaux de bois et faire baisser les émissions de carbone de 60 %.
      Lien vers l’article de pv-magazine

  • Dans une région froide, j’aurais pensé qu’une conception enterrée serait préférable pour l’isolation géothermique ; je me demandais donc pourquoi c’est en surface.

    • La raison est simple : le coût de l’excavation est élevé et le terrain est abondant.
      Il est plus efficace de consacrer le budget à construire une structure plus grande plutôt qu’à creuser.
      En plus, plus la structure est grande, plus le ratio surface/volume diminue, ce qui améliore l’isolation.

  • La technologie est intéressante, mais le coût de stockage par kWh reste encore élevé, ce qui la rend peu économique pour du stockage saisonnier.
    Pour le stockage de courte durée, elle doit concurrencer les batteries.
    La technologie de chauffage résistif ultra-bon marché de Standard Thermal pourrait être plus adaptée au stockage saisonnier.
    Article connexe

    • Il n’est pas nécessaire d’aller jusqu’au stockage saisonnier. La Finlande dispose globalement de l’énergie nécessaire pour passer l’hiver.
      Ici, il s’agit de faire face à une vague de froid d’environ une semaine. Avec des batteries chimiques, ce serait beaucoup trop cher.
      En plus, la batterie de sable repose surtout sur des investissements de construction locaux, ce qui aide aussi l’économie locale.
    • Le stockage thermique ne s’use pas. Il demande peu de maintenance et ne présente pas de risque d’explosion comme les batteries.
      Dans les régions froides, cela évite aussi les problèmes de baisse de performance des batteries.

  • Le point essentiel, c’est le coût. Une batterie thermique à eau en Allemagne offre 20 fois plus de capacité pour 50 millions d’euros.
    Le sable est chauffé à une température plus élevée (au-delà de 100°C), ce qui semble excessif, mais permet de réduire le volume de stockage.

    • Le coût est proportionnel à la taille et à la masse. Plus la température est élevée, plus c’est efficace, et la structure simple facilite aussi la maintenance.
      Il suffit de chauffer du sable ou de la pierre, de les stocker dans un silo isolé, et d’avoir des tuyaux pour chauffer l’eau.
    • D’après le site officiel, la température de stockage est d’environ 600°C.

  • Je ne connais pas bien ce domaine, mais il est impressionnant de pouvoir loger une telle capacité dans un conteneur de 14 m de haut sur 15 m de large.

    • D’après un calcul fait par une IA, ce volume peut contenir environ 4 000 tonnes de sable.
      C’est ce qui permet une capacité de stockage aussi élevée.