Finnish Polar Night Energy Successfully Closes €7.6m in Seed Funding to Scale Up Sand Battery Technology

The funds will be used for growth and accelerating towards power-to-heat-to-power readiness. The investment round was led by Jonathan Oppenheimer, and co-led by Stephen Industries, Holdix, and Turret, and joined by PC Rettig & Co. Impact and a group of existing investors.

Polar Night Energy’s Co-Founders Tommi Eronen and Markku Ylönen. PHOTO: Rami Marjamäki

(See below for Finnish.)

Polar Night Energy has successfully secured €7.6m in seed funding. This significant investment will play a crucial role in realizing Polar Night Energy's vision of decarbonizing energy production and establishing itself as the leading global provider of large-scale thermal energy storage solutions.

“We're thrilled with the results of this round, especially given the current challenges in the financing environment. There's been considerable interest in our work, with investors recognizing our potential. This has helped us finding the right and most supportive investors. We're excited to enter a new phase of growth and innovation”, says Polar Night Energy’s Co-Founder Markku Ylönen.

The investment round was led by Jonathan Oppenheimer, and co-led by Finnish investment companies Stephen Industries, Holdix and Turret, and joined by a Swedish family-owned investment company PC Rettig & Co. Impact and a group of existing investors.

Polar Night Energy and Jonathan Oppenheimer share the vision that thermal energy storage sits at the centre of clean energy production. Jonathan Oppenheimer is a South African businessman, social impact investor, and conservationist. He has been appointed to the Board of Directors at Polar Night Energy.

“Jonathan’s vision for building a company was well-aligned with us from the start, leading to a rapid consensus on how financing and company growth should be achieved. His extensive international business experience will be a great asset for us”, says Markku Ylönen.

“I believe protecting our environment and climate is central to our survival as human beings and society. The environment we live in is under threat, and we need to find sustainable ways to thrive while preserving our planet. Polar Night Energy has the potential to be a part of the solution”, says Jonathan Oppenheimer.

It was invaluable for Polar Night Energy to also have strong Nordic industrial players to participate in the funding round. They have an impressive track record of nurturing Finnish companies into international success stories.

"We see that enabling the energy transition requires a significant amount of energy storage technology, and based on our assessment, Polar Night Energy is perfectly positioned to meet this demand", says Stephen Industries’ Chairman Kustaa Poutiainen.

"The Sand Battery is genius in its simplicity. It’s a great solution to hedge against volatility in electricity prices", says Jens Söderholm, representing Holdix and Turret.

"The novel and rapidly scalable technology developed by Polar Night Energy provides an opportunity to build a significant and strategic addition to the energy system while supporting our global decarbonisation goals. We are excited to be part of their journey", says Max von Rettig from PC Rettig & Co Impact AB.

The funds will be used for several key purposes, including growing sales and R&D teams to better cater to our customers' needs, and advancing our capabilities in converting stored heat back to electricity. Additionally, the new investors will provide invaluable strategic insights and industrial expertise, strengthening our strategic efforts and bringing fresh perspectives to the company.

Recently, Polar Night Energy has achieved significant progress with the announcement of a new industrial-scale Sand Battery project with Loviisan Lämpö, a Finnish district heating company, in addition to a partnership with Ilmatar, a Nordic energy company and independent power producer (IPP), aimed at storing surplus wind and solar energy in large-scale Sand Batteries.

Jonathan Oppenheimer and Kustaa Poutiainen.

About

Polar Night Energy is a Finnish startup that designs and manufactures high temperature thermal energy storages. The Sand Battery developed by the company enables a significant increase in wind and solar energy production while reducing the use of fossil fuels. The company was founded in 2018.

Jonathan Oppenheimer is a South African businessman, social impact investor, and conservationist. Read more at opp-gen.com.

Stephen Industries funds companies creating innovative Healthtech, Deeptech and Greentech solutions for a better world. Their other investments include Goodio, Hycamite and Sooma. They are located in Helsinki, Finland.

Holdix Oy Ab is a Finnish investment company situated in Helsinki. Their investment policy is based on responsible and active ownership, long-term perspective, sustainable value creation and environmental considerations.

Turret Oy Ab is a Finnish investment company located in Espoo.

PC Rettig & Co Impact AB is the impact investment arm of PC Rettig & Co, based in the Nordics, investing in early stage companies and funds focused on clean technology & energy, environment, mental health and inequalities.

Press photos and interview requests:
Miika Peltola
Communications Manager
Polar Night Energy
miika.peltola@pne.fi

---

Polar Night Energy keräsi 7,6 miljoonan euron rahoituksen hiekka-akkuteknologian skaalaamiseen

Rahoitus tullaan käyttämään yrityksen kasvun vauhdittamiseksi ja sähköntuotannon mahdollistavan varastointiteknologian kehittämiseen. Sijoituskierrosta johti Jonathan Oppenheimer yhdessä Stephen Industriesin, Holdixin ja Turretin kanssa, ja kierrokseen osallistuivat myös PC Rettig & Co. Impact ja joukko nykyisiä sijoittajia.

Polar Night Energy on saanut 7,6 miljoonan euron seed-rahoituksen. Sijoituksella on iso merkitys Polar Night Energyn vision toteuttamisessa eli energiantuotannon hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä ja yrityksen kehittämisessä maailman johtavaksi lämpöenergiavarastojen toteuttajaksi.

”Olemme erittäin tyytyväisiä rahoituskierroksen tulokseen, varsinkin kun ottaa huomioon nykyisen haasteellisen rahoitusympäristön. Polar Night Energy on herättänyt paljon kiinnostusta, ja sijoittajat ovat tunnistaneet yrityksen potentiaalin. Tämä auttoi löytämään meille oikeat ja sopivimmat sijoittajat. Odotamme innolla uutta kasvun ja kehityksen vaihetta”, sanoo Polar Night Energyn toinen perustaja Markku Ylönen.

Sijoituskierrosta johti Jonathan Oppenheimer yhdessä suomalaisten sijoitusyhtiöiden Stephen Industriesin, Holdixin ja Turretin kanssa. Kierrokselle osallistuivat myös ruotsalainen perheomisteinen sijoitusyhtiö PC Rettig & Co. Impact ja joukko nykyisiä sijoittajia.

Polar Night Energyllä ja Jonathan Oppenheimerilla on yhtenevä näkemys siitä, että lämpöenergian varastointi on puhtaan energiantuotannon ytimessä. Oppenheimer on eteläafrikkalainen liikemies, sosiaalisen vaikuttamisen sijoittaja ja luonnonsuojelija. Hänet on nimitetty Polar Night Energyn hallituksen jäseneksi.

”Jonathanin visio yrityksen rakentamisesta oli alusta alkaen hyvin linjassa kanssamme, mikä johti nopeaan yhteisymmärrykseen siitä, miten rahoitus ja yrityksen kasvu tulisi toteuttaa. Jonathanin laaja kansainvälinen liiketoimintaosaaminen tulee olemaan meille suuri etu”, sanoo Markku Ylönen.

”Uskon, että ympäristömme ja ilmastomme suojeleminen on keskeistä selviytymisemme kannalta ihmiskuntana ja yhteiskuntana. Ympäristö, jossa elämme, on uhattuna. Meidän on löydettävä kestäviä tapoja menestyä samalla, kun säilytämme planeettamme. Polar Night Energylla on mahdollisuus olla osa ratkaisua”, sanoo Jonathan Oppenheimer.

Polar Night Energylle oli tärkeää saada mukaan rahoituskierrokselle myös vahvoja pohjoismaisia teollisuuden toimijoita. Heillä on vaikuttava historia suomalaisten yritysten kasvattamisessa kansainvälisiksi menestystarinoiksi.

”Näemme, että energiasiirtymän mahdollistaminen vaatii merkittävää määrää energian varastointiteknologiaa. Arviomme perusteella Polar Night Energy on täydellisessä asemassa vastaamaan tähän kysyntään”, sanoo Stephen Industriesin puheenjohtaja Kustaa Poutiainen.

”Hiekka-akku on yksinkertaisuudessaan nerokas. Se on erinomainen ratkaisu sähkön hintojen volatiliteetilta suojautumiseen”, sanoo Jens Söderholm, joka edustaa Holdixia ja Turretia.

”Polar Night Energyn kehittämä uusi ja nopeasti skaalautuva teknologia tarjoaa mahdollisuuden rakentaa merkittävä ja strateginen lisäys energiajärjestelmään, joka samalla tukee globaaleja hiilidioksidipäästöjen vähentämistavoitteitamme. Olemme innoissamme mukana Polar Night Energyn matkassa”, sanoo PC Rettig & Co Impact AB:n Max von Rettig.

Rahoitus tullaan käyttämään useisiin tarkoituksiin, kuten myynnin ja tutkimus- ja kehitystiimien kasvattamiseen ja osaamisen kehittämiseen lämmön muuntamisessa takaisin sähköksi. Lisäksi uudet sijoittajat tarjoavat yrityksen kehittämiseen strategista näkemystä ja teollista osaamista, ja tuovat uusia näkökulmia yritykseen.

Polar Night Energy on viime aikoina edistynyt merkittäväsi muun muassa ilmoittamalla uudesta teollisen mittakaavan hiekka-akkuprojektista Loviisan Lämmön kanssa, ja kumppanuudesta Ilmattaren kanssa. Ilmatar-kumppanuuden tarkoituksena on varastoida ylimääräistä tuuli- ja aurinkoenergiaa suuren mittakaavan hiekka-akkuihin.

Lisätietoa

Polar Night Energy on tamperelainen startup-yritys, joka suunnittelee ja valmistaa korkean lämpötilan lämpöenergiavarastoja. Yrityksen kehittämä hiekka-akku mahdollistaa tuuli- ja aurinkoenergiantuotannon merkittävän kasvun ja fossiilisten polttoaineiden käytön vähentämisen. Yritys on perustettu 2018.

Jonathan Oppenheimer on eteläafrikkalainen liikemies, sosiaalisen vaikuttamisen sijoittaja ja luonnonsuojelija. Lue lisää opp-gen.com.

Stephen Industries sijoittaa yrityksiin, jotka luovat innovatiivisia terveysteknologian, syväteknologian ja vihreän teknologian ratkaisuja paremman maailman hyväksi. Heidän muita sijoituksiaan ovat mm. Goodio, Hycamite ja Sooma. Yritys sijaitsee Helsingissä.

Holdix Oy Ab on suomalainen sijoitusyhtiö, jonka sijoituspolitiikka perustuu vastuulliseen ja aktiiviseen omistajuuteen, pitkäaikaiseen näkökulmaan, kestävään arvonluontiin ja ympäristönäkökohtiin.

Turret Oy Ab on suomalainen sijoitusyhtiö, joka sijaitsee Espoossa.

PC Rettig & Co Impact AB on PC Rettig & Co:n vaikuttavuussijoittamisen osasto, joka sijaitsee Pohjoismaissa ja sijoittaa varhaisen vaiheen yrityksiin ja rahastoihin, jotka keskittyvät puhtaan teknologian ja energian, ympäristön, mielenterveyden ja epätasa-arvoisuuden aloille.

Lehdistökuvat ja haastattelupyynnöt:
Miika Peltola
Viestintäpäällikkö
Polar Night Energy
miika.peltola@pne.fi

Rekry: Työmaainsinööri /-päällikkö

Etsimme joukkoomme kestävämmän tulevaisuuden rakentamisesta kiinnostunutta työmaainsinööriä tai työmaapäällikköä vastaamaan lämpövarastotyömaiden johtamisesta. Rooli on vakituinen ja toivomme, että voisit aloittaa tehtävässä mahdollisimman pian.

Polar Night Energyn kehittämän uudenlaisen teknologian avulla energiaa voidaan varastoida hiekkaan lämpöenergiana. Hiekka-akku valittiin vuoden 2023 suomalaiseksi innovaatioksi ja teknologiaa hyödynnetään jo Tampereen pilottilaitoksessa sekä kaupallisessa käytössä Kankaanpäällä. Seuraava Polar Night Energyn lämpöenergiavarasto tullaan rakentamaan yhteistyössä Loviisan Lämmön kanssa Pornaisiin - pääset lukemaan projektista edellisestä uutisesta.

Tehtävässä sinulla on merkittävä rooli sekä Pornaisten hiekka-akun että muiden tulevien hankkeiden läpiviennissä. Polar Night Energy toimittaa asiakkaille lämpöenergiavarastoja avaimet käteen -periaatteella, ja roolissa pääset osallistumaan projektien kokonaisvaltaiseen läpiviemiseen niiden koko elinkaaren ajan. Pääasiallinen tehtäväsi on vastata lämpövarastorakennustyömaan johtamisesta ja toimia rajapintana Polar Night Energyn, alihankkijoiden ja asiakkaan välillä.

Projektit kestävät kerrallaan reilun vuoden ja päivittäisiin tehtäviisi voi kuulua esimerkiksi aikataulutusta ja kustannusoptimointia, rakentamisen ja alihankinnan ohjausta ja valvontaa, sekä projektidokumenttien hallintaa. Startup-yhtiössä roolisi on vaihteleva ja monipuolinen ja tehtävänkuvasi voi elää oman kiinnostuksesi ja yrityksen tarpeiden mukaan. Keskeisin tavoitteesi on kuitenkin varmistaa Polar Night Energyn projektien sujuvuus niin kustannusten, laadun, turvallisuuden, aikataulun kuin myös toiminnallisuuden näkökulmasta.

Tehtävässä työskentelet tiiviissä yhteistyössä sekä sisäisten että ulkoisten sidosryhmien kanssa, joten odotamme sinulta hyviä vuorovaikutus- ja tiimityötaitoja sekä sosiaalista rohkeutta. Olet jo kerännyt kannuksia vastaavista tehtävistä esimerkiksi projekti-insinöörinä, työmaainsinöörinä tai työmaapäällikkönä ja haluat seuraavaksi olla edistämässä uudenlaisten energiavarastohankkeiden läpiviemistä Suomessa. Sinulla on jo kertynyt näkemystä onnistuneesta projektityöstä ja haluat reagoimisen sijaan ratkaista mahdollisia haasteita ennakkoon. Kaikkein eniten kuitenkin toivomme sinulta intoa uuden oppimiseen sekä aitoa halua olla rakentamassa kestävämpää tulevaisuutta yhdessä Polar Night Energyn tiimin kanssa.

Mitä toivomme sinulta:

• Soveltuvaa teknistä koulutustaustaa (amk / DI, esimerkiksi rakennustekniikka tai energiatekniikka

• Aiempaa relevanttia työkokemusta (+2 vuotta) ja valmiutta rakennusprojektien läpivientiin

• Vahvoja projektinjohtamis- ja priorisointitaitoja

• Kiinnostusta ja paloa kestävämmän tulevaisuuden luomiseen uudenlaisen energian varastointiteknologian avulla

• Hyviä vuorovaikutustaitoja suomeksi sekä englanniksi

• B-ajokorttia ja autoa

Lisäksi katsomme eduksi:

• Kokemuksen energia-alalta

Mitä Polar Night Energy tarjoaa sinulle:

• Tilaisuuden olla rakentamassa kestävämpää huomista uudenlaisen ja lupaavan teknologian avulla

• Mahdollisuuden saada oma kädenjälki näkymään, sillä yrityksen ollessa vielä pieni ja alkuvaiheessa pääset vaikuttamaan oman roolisi ohella myös koko yrityksen kasvuun, prosesseihin ja työskentelytapoihin

• Asiantuntevan ja innostuneen työyhteisön, jossa kaikilla on yhteinen missio kestävämmästä ja ympäristöystävällisestä tulevaisuudesta

• Työympäristön, jossa työntekijöiden hyvinvointi on ykkösasia - Polar Night Energyllä työntekijöiden työviikko on 30-tuntinen

• Joustavuutta ja vapautta suunnitella omaa työtäsi. Arkesi rytmittyy säännöllisistä työmaavisiiteistä; muutoin voit vapaasti hyödyntää konttoritiloja tai kotitoimistoa mieltymyksiesi mukaan

• Työsuhde-etuja, kuten kulttuuri-, liikunta- ja lounasetu sekä mahdollisuuden työsuhdepolkupyörään

• Osaamisesi ja kokemuksesi mukaan määrittyvän palkkauksen; tässä roolissa kuukausipalkkasi alkaa 3:lla tai 4:lla.

Polar Night Energyn toimipiste sijaitsee Tampereella ja itse projektit voivat sijaita ympäri Suomea, painottuen tällä hetkellä Etelä-Suomeen. Tulevaisuudessa tähtäimessä on myös teknologian vieminen kansainvälisille markkinoille. Odotammekin sinulta matkustusvalmiutta ja halukkuutta työskennellä aina tarpeen mukaan paikan päällä työmaalla.

Haluatko mukaan rakentamaan kestävämpää tulevaisuutta?

Lähetä siinä tapauksessa ansioluettelosi sekä motivaatiokirjeesi PDF-muodossa viimeistään 2.4. aTalentin hakujärjestelmän kautta. Kerrothan hakudokumenteissasi myös palkkatoiveesi ja aikaisimman mahdollisen aloituspäivän. Emme vastaanota hakemuksia sähköpostitse, vaan käsittelemme ainoastaan hakujärjestelmän kautta saapuneet hakemukset.

Hakuprosessia ja aikatauluja koskeviin kysymyksiin vastaa Senior Recruitment Manager Sofia Latva-Koivisto (+358 50 321 4473, sofia.latva-koivisto(at)atalent.fi). Puhelimitse tavoitat Sofian parhaiten maanantaina 25.3. klo 13-13:45 sekä tiistaina 2.4. klo 10-10.30.

Tässä tehtävässä työllistyt suoraan Polar Night Energylle.

Haku päättyy 2.4. Hae tästä.

Loviisan Lämpö Invests in Polar Night Energy's Sand Battery in Pornainen – Towards Non-Combustion Heat Production

Polar Night Energy and Loviisan Lämpö have agreed on the construction of an industrial-scale thermal energy storage. The new 1 MW Sand Battery will be built in Pornainen, integrating with Loviisan Lämpö's district heating network. The thermal energy storage medium will be crushed soapstone, a byproduct of Tulikivi's production of heat retaining fireplaces.

Loviisan Lämpö's CEO Mikko Paajanen and CapMan Infra's Investment Director Sauli Antila with Polar Night Energy's Product Sales Manager Matti Ulvinen and CEO Tommi Eronen (from left to right) at Pornainen district heating plant. The new Sand Battery will be built next to the old district heating plant. PHOTO: Marjaana Malkamäki

See below for Finnish.

Polar Night Energy and the Finnish district heating company, Loviisan Lämpö, have entered into an agreement to build an industrial-scale Sand Battery in Pornainen for Loviisan Lämpö’s district heating network. The heating power of the new Sand Battery is 1 MW and it can store up to 100 MWh of thermal energy, making it about ten times larger than the Sand Battery in operation in Kankaanpää since 2022.

The purpose of the Sand Battery is to reduce carbon dioxide emissions of the district heating production in the Pornainen municipality and introduce a new flexible heat production technology.

"Loviisan Lämpö is moving towards more environmentally friendly energy production. With the Sand Battery, we can significantly reduce energy produced by combustion and completely eliminate the use of oil," says Mikko Paajanen, CEO of Loviisan Lämpö.

The impact of the investment on total emissions is approximately 160 tons of carbon dioxide equivalent per year, translating to nearly a 70% reduction in emissions from the district heating network of Pornainen. In addition to eliminating the usage of oil, the combustion of woodchips is expected to decrease by around 60%.

The municipality of Pornainen is enthusiastic about the new heating method, aligning with its goal of "Towards a Carbon-Neutral Pornainen." Many of the municipality's own buildings, including the Comprehensive School, town hall, and library, rely on district heating.

"Our municipality welcomes all innovative development projects that reduce emissions in district heating operations and contribute to network expansion," says Antti Kuusela, Mayor of Pornainen.

The Sand Battery is flexible in both its electricity usage and district heating production. It is charged from the electric grid using charging algorithms developed by Polar Night Energy, minimizing the cost of electricity used for charging while meeting the heat demand of the district heating network. The thermal energy storage capacity corresponds to almost one-month heat demand in summer and a one-week demand in winter in Pornainen.

"We want to enable the growth of renewable energy. The Sand Battery is designed to participate in all Fingrid's reserve and balancing power markets. It helps to keep the electricity grid balanced as the share of wind and solar energy in the grid increases," says Mikko Paajanen.

Loviisan Lämpö is owned by CapMan Infra fund, a part of the investment company CapMan. CapMan's vision is to be the most responsible private assets investor in the Nordics, committed to creating a sustainable future by addressing climate challenges and utilizing resources efficiently.

"Loviisan Lämpö’s investment in the Sand Battery is a concrete step towards CapMan's climate goals. We are committed to reducing our carbon dioxide emissions and seeking solutions that lead us towards net-zero emissions, of which this innovative solution is an excellent example," says Sauli Antila, Investment Director at CapMan Infra.

Polar Night Energy will deliver the Sand Battery to Loviisan Lämpö as a turnkey project. The Sand Battery will be approximately 13 meters high and 15 meters wide. The estimated duration for construction and testing is around 13 months. The project has received support from Business Finland's new technology energy aid.

"It's exciting to build a large-scale thermal energy storage, which will also act as a primary production plant in Pornainen's district heating network. This is a significant step in scaling up the Sand Battery technology," says Liisa Naskali, COO at Polar Night Energy.

Polar Night Energy's CEO Tommi Eronen and Loviisan Lämpö's CEO Mikko Paajanen planning the new Sand Battery for Pornainen district heating network. PHOTO: Marjaana Malkamäki

The Sand Battery in Pornainen Will Have Tulikivi’s Crushed Soapstone as the Storage Medium – a Choice That Promotes Circular Economy

Loviisan Lämpö's new thermal energy storage will use crushed soapstone produced as a byproduct of Tulikivi's manufacturing process. Tulikivi is the market leader in heat retaining fireplaces in the world.

"Collaborating with Polar Night Energy is an interesting venture into new business, leveraging the traditional strengths of soapstone, such as excellent heat conduction and retention properties. This collaboration supports Tulikivi's goals of maximizing the utilization of raw materials," says Heikki Vauhkonen, CEO of Tulikivi.

Sand Batteries can use sand or sand-like materials as the storage material. Soapstone conducts heat better than conventional sand. According to research conducted by Polar Night Energy and Tulikivi, soapstone is an excellent choice for Loviisan Lämpö’s Sand Battery due to its unique properties.

"We always choose the thermal energy storage medium based on the customer's needs. Examining and testing different materials is crucial for us to use materials that are suitable in terms of properties, cost-effectiveness, and promotion of circular economy," says Liisa Naskali of Polar Night Energy and adds, "Tulikivi is a well-known and traditional company. The soapstone they use is a very Finnish thing. It's great to collaborate with Tulikivi."

"This collaboration supports Tulikivi's goals of maximizing the utilization of raw materials," says Heikki Vauhkonen, CEO of Tulikivi.

About the companies

Loviisan Lämpö is a Finnish district heating company that supplies district heating to its customers in Loviisa, Pukkila, Pornainen, Pyhtää Siltakylä, Pyhtää village center, and Lappohja. Loviisan Lämpö is owned by CapMan Infra.

CapMan is a leading Nordic private asset expert with an active approach to value creation. We have developed hundreds of companies and real estate assets and created substantial value in these businesses and assets over the past 30 years. We have over €5 billion in assets under management and our investment strategies cover real estate and infrastructure assets, natural capital and minority and majority investments in portfolio companies.

Tulikivi is the market leader in heat retaining fireplaces in the world. Tulikivi was born by combining Finnish knowledge of arctic conditions, wood heating know-how and a unique soapstone reserve.

Polar Night Energy is a Finnish startup that designs and manufactures high temperature thermal energy storages for wind and solar energy. The Sand Battery developed by the company enables a significant increase in wind and solar energy production while reducing the use of fossil fuels. The company was founded in 2018.

Press photos and interview requests:

Miika Peltola
Communications Manager
miika.peltola@pne.fi

---

Loviisan Lämpö investoi Pornaisissa Polar Night Energyn hiekka-akkuun – Matkalla kohti polttamatonta lämmöntuotantoa

Polar Night Energy ja Loviisan Lämpö ovat sopineet lämpöenergiavaraston rakentamisesta. Uusi 1 MW hiekka-akku rakennetaan Pornaisiin Loviisan Lämmön kaukolämpöverkolle. Lämpöenergiavaraston väliaineena käytetään Tulikiven varaavien tulisijojen tuotannon sivuvirtana syntyvää vuolukivimursketta.

Polar Night Energyn tuotemyyntipäällikkö Matti Ulvinen ja toimitusjohtaja Tommi Eronen yhdessä Loviisan Lämmön toimitusjohtajan Mikko Paajasen ja CapMan Infran sijoitusjohtajan Sauli Antilan kanssa Pornaisissa. Uusi hiekka-akku rakennetaan vanhan kaukolämpölaitoksen viereen. KUVA: Marjaana Malkamäki

Polar Night Energy ja kotimainen kaukolämpöyhtiö Loviisan Lämpö ovat sopineet teollisen mittakaavan hiekka-akun rakentamisesta Pornaisiin Loviisan Lämmön kaukolämpöverkolle. Uuden hiekka-akun teho on 1 MW ja varastointikapasiteetti 100 MWh. Se on noin kymmenkertainen vuodesta 2022 Kankaanpäässä toimineeseen hiekka-akkuun verrattuna.

Hiekka-akun tavoitteena on Pornaisten kunnan alueella toimivan kaukolämpöverkon lämmöntuotannon hiilidioksidipäästöjen vähentäminen ja uudentyyppisen joustavan lämmöntuotantoteknologian käyttöönotto.

”Loviisan Lämpö etenee kohti ilmastoystävällisempää energiantuotantoa. Hiekka-akun avulla voimme merkittävästi vähentää polttamalla tuotettua energiaa ja luopua kokonaan öljyn käyttämisestä”, sanoo Loviisan Lämmön toimitusjohtaja Mikko Paajanen.

Investoinnin vaikutus kokonaispäästöihin on noin 160 hiilidioksidiekvivalenttitonnia (t CO2e) vuodessa, mikä tarkoittaa lähes 70 prosentin päästövähennystä Pornaisten kaukolämpöverkossa. Öljystä luopumisen lisäksi hakepolttoaineen käyttö vähenee noin 60 prosenttia.

Myös Pornaisten kunta on innoissaan uudesta lämmitysmuodosta. Yksi Pornaisten kuntastrategian päämääristä on ”Kohti hiilineutraalia Pornaista”. Suuri osa kunnan omista rakennuksista on kaukolämmössä, kuten Yhtenäiskoulu, kunnantalo ja kirjasto.

”Kuntamme toivottaa tervetulleiksi kaikki kaukolämpötoiminnan päästöjä vähentävät, innovatiiviset kehityshankkeet ja verkon laajentamisen”, sanoo Pornaisten kunnanjohtaja Antti Kuusela.

Hiekka-akku on joustava sekä sähkö- että kaukolämpöverkon suuntaan. Hiekka-akkua ladataan sähköverkosta Polar Night Energyn kehittämän latausalgoritmin mukaan siten, että lataukseen käytettävän sähkön hinta minimoidaan ja samalla kaukolämmön tulevat lämmöntarpeet pystytään täyttämään. Lämpövaraston kapasiteetti vastaa kesäaikaan vajaan kuukauden ja talvella vajaan viikon lämmön tarvetta Pornaisissa.

”Haluamme olla mahdollistamassa uusiutuvan energian kasvua. Hiekka-akusta tehdään sen kokoinen, että sillä voi osallistua myös kaikille Fingridin reservi- ja säätösähkömarkkinoille. Hiekka-akku auttaa pitämään sähköverkkoa tasapainossa, kun tuuli- ja aurinkoenergian osuus verkossa kasvaa”, sanoo Mikko Paajanen.

Loviisan Lämmön omistaa pääomasijoitusyhtiö CapManiin kuuluva CapMan Infran rahasto. CapManin visiona on olla vastuullisin pääomasijoittaja Pohjoismaissa. Yritys on sitoutunut luomaan kestävää tulevaisuutta vastaamalla ilmastohaasteisiin sekä hyödyntämällä resursseja tehokkaasti.

”Loviisan Lämmön tekemä investointi hiekka-akkuun on konkreettinen askel kohti CapManin ilmastotavoitteita. Olemme sitoutuneet vähentämään hiilidioksidipäästöjämme ja etsimään ratkaisuja, jotka vievät meitä kohti nettonollapäästöjä, ja joista tämä innovatiivinen ratkaisu on erinomainen esimerkki”, sanoo CapMan Infran sijoitusjohtaja Sauli Antila.

Polar Night Energy toimittaa hiekka-akun Loviisan Lämmölle avaimet käteen -toimituksena. Hiekka-akusta tulee noin 13 metriä korkea ja 15 metriä leveä. Hiekka-akun rakentamisen ja testaamisen arvioitu kesto on noin 13 kuukautta. Projekti on saanut Business Finlandin uuden teknologian energiatukea.

”On hienoa päästä rakentamaan suurta teollisen mittakaavan lämpövarastoa, joka tulee vieläpä toimimaan primäärituotantolaitoksena Pornaisten kaukolämpöverkossa. Tämä on iso askel hiekka-akkuteknologian skaalaamisessa”, sanoo Polar Night Energyn operatiivinen johtaja Liisa Naskali.

Pornaisten hiekka-akun väliaineena käytetään Tulikiven sivuvirtakiveä – Valinta edistää kiertotaloutta

Loviisan Lämmön uuden lämpöenergiavaraston väliaineena tullaan käyttämään Tulikiven tuotannon sivuvirtana syntyvää vuolukivimursketta. Tulikivi on varaavien tulisijojen markkinajohtaja maailmassa.

”Yhteistyö Polar Night Energyn kanssa on mielenkiintoinen avaus uuteen liiketoimintaan, jossa hyödynnetään vuolukiven perinteisiä vahvuuksia, kuten hyviä lämmönjohto- ja varausominaisuuksia. Yhteistyö tukee Tulikiven tavoitteita raaka-aineen mahdollisimman korkeasta hyödyntämisestä”, sanoo Tulikiven toimitusjohtaja Heikki Vauhkonen.

Hiekka-akuissa voi käyttää lämmönvarastointimateriaalina joustavasti erilaisia hiekan kaltaisia materiaaleja. Vuolukivimurske johtaa tavanomaista hiekkaa paremmin lämpöä. Polar Night Energyn ja Tulikiven tekemien tutkimusten perusteella vuolukivimurske sopii ominaisuuksiensa takia erinomaisesti käytettäväksi Loviisan Lämmön hiekka-akussa.

”Valitsemme väliaineen aina asiakkaan tarpeiden mukaan. Erilaisten materiaalien tutkiminen ja testaaminen on meille tärkeää, jotta pystymme käyttämään materiaaleja, jotka ovat ominaisuuksiltaan sopivia, kustannustehokkaita ja kiertotaloutta edistäviä”, sanoo Polar Night Energy Liisa Naskali ja lisää:

”Tulikivi on tunnettu ja perinteinen yritys. Heidän käyttämänsä vuolukivi on hyvin suomalainen juttu. On hienoa tehdä yhteistyötä Tulikiven kanssa.”

Lisätietoa yrityksistä

Loviisan Lämpö on kotimainen kaukolämpöyhtiö, joka toimittaa kaukolämpöä asiakkaalleen Loviisan, Pukkilan, Pornaisten, Pyhtään Siltakylän, Pyhtään kirkonkylän sekä Lappohjan alueilla. Loviisan Lämpö Oy:n omistaa CapMan Infra.

CapMan on johtava pohjoismainen aktiivista arvonluontityötä tekevä pääomasijoittaja. Olemme kehittäneet satoja yhtiöitä ja kiinteistöjä ja luoneet merkittävää arvoa yli kolme vuosikymmentä. Hallinnoimme yhteensä yli 5 miljardin euron pääomia ja sijoitusalueemme kattavat kiinteistö-, infrastruktuuri- ja luonnonvarasijoittamisen, sekä vähemmistö- ja enemmistösijoitukset kohdeyhtiöihin.

Tulikivi on varaavien tulisijojen markkinajohtaja maailmassa. Tulikivi on syntynyt yhdistämällä suomalainen arktisten olosuhteiden tuntemus, puulämmitysosaaminen ja ainutlaatuinen vuolukivivaranto.

Polar Night Energy on tamperelainen startup-yritys, joka suunnittelee ja valmistaa korkean lämpötilan energiavarastoja tuuli- ja aurinkoenergialle. Yrityksen kehittämä hiekka-akku mahdollistaa tuuli- ja aurinkoenergian voimakkaan lisäämisen ja fossiilisten polttoaineiden käytön vähentämisen. Yritys on perustettu 2018.

Kuva- ja haastattelupyynnöt

Miika Peltola
Viestintäpäällikkö
miika.peltola@pne.fi

Polar Night Energy Releases a White Paper: The Sand Battery Can Power The Change From Fossil Fuels to Wind & Solar Energy

To mitigate climate change, we need solutions to store energy from weather dependent renewable sources, such as solar and wind. In order to thrive, these solutions need to be environmentally and socially sustainable as well as economically viable – like Polar Night Energy’s Sand Battery.

Climate change mitigation requires solutions that align with three essential criteria: environmental sustainability, social responsibility, and economic viability. Polar Night Energy's white paper demonstrates how the Sand Battery performs in these areas, presenting a holistic approach to accelerating the global transition from fossil fuels to renewable energy.

“It is our guiding principle to ambitiously upscale solar and wind and even more ambitiously downscale combustion-based technologies”, says Polar Night Energy’s CTO Markku Ylönen.

Polar Night Energy’s Sand Battery can be used to reduce climate emissions and pollution as well as advance circular economy. The Sand Battery can take in massive amounts of excess low-emission electricity, while retaining the energy in a useful form that can be used when most needed. This enables the upscaling of wind and solar production.

The Sand Battery connects the electricity sector to heating sector to replace combustion-based technologies. Almost the entire heat consumption sector can make the transition to clean energy with the help of thermal energy storages.

The operation of the Sand Battery doesn’t release any pollutants to the surrounding air. Its robust design and compatibility with existing infrastructure make it a cost-effective and ecological choice.

Polar Night Energy prefers to use sand or sand-like materials that are not suitable for construction industry. High density, low-cost materials that are not from scarce sources are preferred. Someone else’s dirt, like mine waste, could be Polar Night Energy’s thermal energy storage medium.

The white paper highlights the social sustainability aspects of Polar Night Energy's approach, showcasing the company's commitment to providing affordable, clean energy solutions. By collaborating with local partners and contractors, Polar Night Energy supports job creation, community development, and upholds ethical governance and human rights standards.

The Sand Battery's impact extends beyond the technical realm, as it has inspired individuals worldwide to explore clean energy solutions. Media attention has further raised awareness about the potential of the Sand Battery to transform the energy landscape.

Economically, Polar Night Energy's design maximizes the use of renewable energy, reduces costs, and generates income through grid balancing markets. This not only benefits clients but also contributes to local economic growth and enhances client’s brand value.

As Polar Night Energy plans to scale the Sand Battery technology globally, the company remains committed to fostering strategic partnerships with all stakeholders. The vision is clear: cleaner energy production is not only possible but necessary for a sustainable future.

Read the white paper in Docsend:

Polar Night Energy’s White Paper on Sustainability: “Powering Change – The Sand Battery Can Power The Change From Fossil Fuels to Wind & Solar Energy”

Please note, that to access the white paper, you need to provide your email address to Docsend. By doing so, you agree to receive information from Polar Night Energy related to the Sand Battery. Rest assured, we respect your privacy and won’t share your email address with third parties. You can unsubscribe at any time.

---

The First Step: A Feasibility Study

Are you interested in our thermal energy storage system? Take the first step and order a feasibility study. Check out more details and price of the study at www.pne.fi/study.

---

This article was conducted under the project NewSETS – New energy storages promoting sustainable energy transition in societies.

This project has received funding in the framework of the joint programming initiative ERA-Net Smart Energy Systems’ focus initiatives Smart Grids Plus and Integrated, Regional Energy Systems, with support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreements No 646039 and 775970.

The content and views expressed in this material are those of the authors and do not necessarily reflect the views or opinion of the ERA-Net SES initiative. Any reference given does not necessarily imply the endorsement by ERA-Net SES.

Ilmatar and Polar Night Energy Join Forces to Store Excess Wind and Solar Energy in Large-Scale Sand Batteries

Polar Night Energy has teamed up with Ilmatar, a Nordic energy company and independent power producer (IPP), to start a new era of clean energy production. Their collaboration focuses on addressing critical challenges in wind and solar power generation, ultimately enhancing profitability and grid stability.

Polar Night Energy's Project Manager Liisa Naskali and CTO Markku Ylönen with Ilmatar's Project Developer Samuel Heino and New Business Development Manager Katja Koponen (from left to right) at Ilmatar's Humppila-Urjala wind farm in December 2023. Ylönen and Koponen are shaking hands. PHOTO: Marjaana Malkamäki.

See below for Finnish.

Polar Night Energy is developing the world-renowned Sand Battery towards Power-to-Heat-to-Power (P2H2P) capabilities – a cutting-edge system that converts excess renewable energy into heat, then back into electricity. The company will start a two-year program of development and commercialization of its electricity production capabilities.

Ilmatar, one of the leading IPPs in the Nordics, will participate in the development and will be among the first to be offered these state-of-the-art large-scale P2H2P systems. Ilmatar will provide Polar Night Energy with commercial piloting opportunities on their wind farms when the technology reaches an advanced stage. This will mark a significant step toward the practical deployment of this innovative solution.

“Renewable energy production business has finally reached the volume level where we can focus more on the cost-efficient, large-scale and flexible energy storage”, says Ilmatar’s New Business Development Manager Katja Koponen.

The collaboration aims to boost wind and solar power profitability and, at the same time, promote innovation in the energy storage sector.

A well-known challenge of weather-dependent energy production is that electricity market prices are often low when production is at its peak. By developing new high-capacity energy storage solutions, the companies are building flexible and decentralised energy system of the future while also creating new business opportunities and addressing bottlenecks in electricity transmission.

"Installing energy storage behind the meter at a wind farm makes controlling electricity output to the national grid easier. Similar advancements will follow with solar power as its grid presence grows. These large-scale storage solutions are crucial in our long-term strategy for cleaner energy," says Markku Ylönen, CTO of Polar Night Energy.

"We highly respect Ilmatar and are thrilled to collaborate. Ilmatar’s exclusive focus on wind and solar, without any history of combustion-based production, aligns with our vision. Being acknowledged as a key technology partner by Ilmatar, who are one of the leading players of future energy companies, is an honor," he adds.

Polar Night Energy and Ilmatar are committed to exploring the most effective methods for integrating Polar Night Energy's thermal energy storages into Ilmatar's wind and solar installations and drive the transformation of the renewable energy landscape.

Ilmatar's Project Developer Samuel Heino and New Business Development Manager Katja Koponen with Polar Night Energy's CTO Markku Ylönen and Project Manager Liisa Naskali (from left to right) at Ilmatar's Humppila-Urjala wind farm. PHOTO: Marjaana Malkamäki

About the companies

Ilmatar is a Nordic energy company and Independent Power Producer (IPP) founded in 2011, focusing solely on renewable energy and independent power production. Its business areas include renewable energy production and project development, construction, and maintenance.

Ilmatar owns its projects throughout their lifecycle, which can extend up to 40 years. The combined production capacity of Ilmatar's various wind and solar projects in different phases in the Nordic countries is in excess of 20GW.

Ilmatar – Energy to Be Proud Of.

Polar Night Energy is a Finnish startup that designs and manufactures high temperature thermal energy storages for wind and solar energy. The Sand Battery developed by the company enables a significant increase in wind and solar energy production while reducing the use of fossil fuels. The company was founded in 2018.

More information: 

Interview and photo requests:
Miika Peltola
Communications Manager
Polar Night Energy
miika.peltola@pne.fi

Katja Koponen
Manager, New Business
Ilmatar Energy
katja.koponen@ilmatar.fi

---

Ilmatar ja Polar Night Energy aloittavat yhteistyön – Tavoitteena tuuli- ja aurinkoenergian varastointi valtaviin hiekka-akkuihin

Polar Night Energy ja Ilmatar aikovat kehittää energian varastointiratkaisuja tuuli- ja aurinkoenergian kannattavuuden parantamiseksi ja sähköverkon tasapainon ylläpitämiseksi. Yhteistyön tavoite on vauhdittaa siirtymää puhtaaseen energiatuotantoon.

Polar Night Energy on kehittämässä paljon huomiota saaneesta hiekka-akustaan versiota, joka pystyy muuntamaan varastoidun lämmön takaisin sähköksi – eli Power-to-Heat-to-Power-järjestelmää (P2H2P-järjestelmä). Yritys aloittaa kahden vuoden kehitysprojektin, jonka aikana järjestelmä on tarkoitus suunnitella ja kaupallistaa.

Ilmatar on yksi Pohjoismaiden johtavista itsenäisistä sähköntuottajista. Se osallistuu uuden järjestelmän kehitykseen ja saa ensimmäisten joukossa mahdollisuuden investoida hiekka-akun viimeisimpään versioon. Ilmatar tulee tarjoamaan Polar Night Energylle kaupallisen pilotoinnin mahdollisuuksia tuulipuistoissaan, kun teknologia on kehitetty riittävän pitkälle.

”Uusiutuvan energian tuotantoliiketoiminta on viimein saavuttanut tason, jossa keskitytään enemmän kustannustehokkaaseen, joustavaan ja suuren mittakaavan energian varastointiin”, sanoo Ilmattaren New Business Development Manager Katja Koponen.

Yhteistyön tarkoituksena on parantaa tuulivoiman ja aurinkoenergian kannattavuutta ja samalla edistää innovaatioita energian varastoinnissa.

Sääriippuvaisen energiantuotannon tunnettu haaste on, että sähkömarkkinoiden hinnat ovat usein matalat silloin, kun tuotanto on huipussaan. Yritykset rakentavat tulevaisuuden joustavaa ja hajautettua energiajärjestelmää kehittämällä uusia suurikapasiteettisia energian varastointiratkaisuja. Samalla ne luovat uusia liiketoimintamahdollisuuksia ja ratkovat sähkönsiirron pullonkauloja.

"Tuulipuistoon rakennettu energiavarasto helpottaa sähkön tuotannon ohjaamista sähköverkolle. Vastaavat edistysaskeleet seuraavat myös aurinkoenergiaa, kun sen tuotanto kasvaa. Suuren mittakaavan varastointiratkaisut ovat ratkaisevan tärkeitä pitkän aikavälin strategiassamme kohti puhtaampaa energiaa", sanoo Polar Night Energyn teknologiajohtaja Markku Ylönen ja lisää:

"Arvostamme Ilmatarta ja olemme innoissamme yhteistyöstä. Ilmatar keskittyy vain tuuli- ja aurinkoenergiaan, eikä heillä ole polttoon perustuvaa tuotantoa – se on linjassa oman visiomme kanssa. On suuri kunnia, että Ilmatar pitää meitä tärkeänä teknologiakumppanina."

Polar Night Energy ja Ilmatar ovat sitoutuneet tutkimaan parhaita tapoja yhdistää Polar Night Energyn energian varastointiratkaisut osaksi Ilmattaren tuuli- ja aurinkopuistoja sekä edistämään uusiutuvan energian kasvua.

Lisätietoa yrityksistä:

Ilmatar on vuonna 2011 perustettu, pelkästään uusiutuvaan energiaan keskittyvä pohjoismainen energiayhtiö ja itsenäinen sähköntuottaja. Ilmattaren liiketoiminta-alueita ovat uusiutuvan energian tuotanto sekä hankkeiden kehittäminen, rakentaminen ja ylläpito.

Ilmatar omistaa hankkeensa niiden jopa 40-vuotisen elinkaaren ajan. Ilmattaren eri vaiheissa olevien maa-, merituuli- ja aurinkovoimahankkeiden yhteenlaskettu tuotantoteho Pohjoismaissa on yli 20 GW.

Ilmatar – Energiaa, josta voi olla ylpeä.

Polar Night Energy on tamperelainen startup-yritys, joka suunnittelee ja valmistaa korkean lämpötilan energiavarastoja tuuli- ja aurinkoenergialle. Yrityksen kehittämä hiekka-akku mahdollistaa tuuli- ja aurinkoenergian voimakkaan lisäämisen ja fossiilisten polttoaineiden käytön vähentämisen. Yritys on perustettu 2018.

Lisätiedot:

Haastattelu- ja kuvapyynnöt:
Miika Peltola
Viestintäpäällikkö
Polar Night Energy
miika.peltola@pne.fi

Katja Koponen
Manager, New Business
Ilmatar Energy
katja.koponen@ilmatar.fi

Polar Night Energy's Project Manager Liisa Naskali, Ilmatar's Project Developer Samuel Heino and New Business Development Manager Katja Koponen and Polar Night Energy's CTO Markku Ylönen (from left to right) talking at Ilmatar's Humppila-Urjala wind farm. PHOTO: Marjaana Malkamäki

The Sand Battery as Balancing Service Provider – Gain Profit for Stabilizing The Electric Grid

Few of us realize that maintaining the stability of the electric grid requires careful planning and real-time adjustment. This post explains how Polar Night Energy’s Sand Battery can help with grid balancing and make profit by accessing the grid balancing markets. In our simple case study the final heat price is -94 e/MWh after the profits from balancing markets – yes, you make money by producing heat!

Graph 1. Profits from aFRR markets during the assessed period from August 16 to September 15. The profit is the historical hourly market price (EUR/MW) times the capacity 2 MW.

The production and consumption of electricity must meet at all times to maintain the 50 Hz frequency of the electricity grid. This is mainly achieved by careful planning. In case of a deviation of production and consumption of electricity due to, for instance, un unplanned powerplant outage or inaccurate weather forecast, grid balancing services are needed.

In many countries, especially in EU, grid balancing services are procured from open markets that are managed by the local transmission system operator, for example Fingrid in Finland. Any entity with flexible electricity production or consumption fulfilling certain technical requirements, like our Sand Battery, can participate in these markets and serve as a reserve.

Reserve Products

Fingrid maintains several reserve products for different purposes. Frequency Containment Reserves (FCR), are constantly controlling the grid frequency. Frequency Restoration Reserves (FRR) are used to return the grid frequency to the nominal value 50 Hz and free the activated Frequency Containment Reserves in case of frequency deviation. Table 1 summarizes all the automatic reserve products maintained by Fingrid.

In Table 1, the direction of regulation is understood from the electric grid point of view. Upregulation aims to increase the grid frequency, which a reserve does by increasing production or reducing consumption. Downregulation respectively decreases the grid frequency by decreasing production or increasing consumption. For FCR-N, which is a symmetric product, the reserve must be capable to regulate in both directions.

Table 1. Summary of the automatic reserve products maintained by Fingrid.

Reserve Product	Explanation	Direction of regulation	Frequency bandwidth (Hz)
FCR-N	Frequency Containment Reserve for Normal Operation	Symmetric	49.9–50.1
FCR-D up	Frequency Containment Reserve for Disturbances	Up	< 49.9
FCR-D down	Frequency Containment Reserve for Disturbances	Down	> 50.1
FFR	Fast Frequency Reserve, addresses lack of inertia in the electricity system	Up	< 49.5
aFRR up	Automatic Frequency Restoration Reserve	Up	Activation controlled by Fingrid
aFRR down	Automatic Frequency Restoration Reserve	Down	Activation controlled by Fingrid

Sand Battery as Reserve

The Polar Night Energy’s Sand Battery is charged via electric resistors, and the energy is stored as heat. Hence, the Sand Battery is a flexible electricity consumer. Table 2 explains how the Sand Battery can operate in different markets.

Table 2. Sand Battery's operation as reserve.

Direction of regulation	Sand Battery operation
Up	The Sand Battery charges. If the reserve is activated, charging is stopped (decrease consumption).
Down	The Sand Battery does not charge. If the reserve is activated, charging is initiated (increase consumption).
Symmetric	The Sand Battery charging is set to half power. The charging is reduced or increased according to the grid's frequency (adjust consumption).

Attending to different grid balancing markets allows the Sand Battery to gain extra profits while optimizing the behaviour based on spot prices and the user’s heating demand.

Potential Income from Reserve Markets

All the reserve products described above are balancing capacity markets. That is, a market attendant gets compensation for readiness to balancing, irrespective of whether the reserve is activated. Let’s assume we have a Sand Battery with 2 MW charging power, and we want to attend the FCR-D down market. This is how it works:

1. The Sand Battery operator sends reserving capacity bids for the following day. A single bid could look like this:

• Market: FCR-D down

• Time period: 15:00 – 16:00

• Capacity: 2 MW

• Price: 30 EUR/MW

2. Fingrid sorts all the received bids from cheapest to the most expensive. Fingrid accepts bids starting from the cheapest until the required capacity is procured. Every reserve whose bid gets accepted is paid according to the most expensive accepted bid (this is called Marginal pricing).

3. Assume the most expensive accepted bid is 50 EUR/MW. That means that the Sand Battery operator’s bid was accepted, and they get 50 EUR/MW * 2 MW = 100 EUR compensation.

4. At 15:00 the following day, the Sand Battery sets charging power to zero and starts to follow the grid frequency. If the frequency rises above 50.1 Hz, the Sand Battery starts charging and helps to restore the frequency below 50.1 Hz.

Simple Case Study

In our previous blog post we presented a simple case study for a spa with 2 MW Sand Battery and constant 500 kW heat demand. We argued that the Sand Battery should be charging 25% of hours to produce the needed 360 MWh of heat. By allocating the charging to cheapest hours, we ended up with 4 200 e charging costs and 11 e/MWh final heat price.

What if the Sand Battery would have in addition accessed the grid balancing markets?

Let’s assume that the Sand Battery operator would have bidden to aFRR up and down markets during the assessed period 16/8/2023 – 15/9/2023. Following the logic explained in Table 2, for the charging hours they would bid the 2 MW resistor capacity to aFRR up market. The rest of the time they bid 2 MW capacity to aFRR down. In this way, acting as reserve would not disturb the optimal charging pattern.

Assume for simplicity that all the bids were accepted. This would be the case with constant bid size 0 EUR/MWh, assuming the relatively small bid capacity would not change the market dynamics. Due to marginal pricing, the income from each hour would have been the historical market price for the hour (X EUR/MW) times the bidden capacity 2 MW. The hourly profits are illustrated in Graph 1.

The outcome?

Profits from aFRR up:	9,000 EUR
Profits from aFRR down:	29,000 EUR
Total aFRR profits:	38,000 EUR
Charging costs:	4,200 EUR
Final costs:	-33,800 EUR
Price for produced heat:	-94 EUR/MWh

The profits from aFRR markets were enough to cover the charging costs, with a nice margin! Yes, that would mean that you make money by producing heat.

Text: Terhi Moisala, Data Scientist

---

The Next Step: A Feasibility Study

Interested in a thorough and transparent analysis of your energy system, complete with realistic simulations and intelligent charging algorithms? Our feasibility study evaluates your system's needs, including local energy production and storage, for optimal performance.

Visit our Solutions page for details!

---

This article was conducted under the project NewSETS – New energy storages promoting sustainable energy transition in societies.

This project has received funding in the framework of the joint programming initiative ERA-Net Smart Energy Systems’ focus initiatives Smart Grids Plus and Integrated, Regional Energy Systems, with support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreements No 646039 and 775970.

The content and views expressed in this material are those of the authors and do not necessarily reflect the views or opinion of the ERA-Net SES initiative. Any reference given does not necessarily imply the endorsement by ERA-Net SES.

Rekry: Haemme tuotemyyntipäällikköä

Yrityksemme kasvaa ja etsimme joukkoomme tuotemyyntipäällikköä, jonka tavoite on nostaa myyntimme seuraavalle tasolle. EDIT: Hakuaika on päättynyt.

Polar Night Energy on tamperelainen startup-yritys, joka suunnittelee ja valmistaa korkean lämpötilan energiavarastoja uusiutuvalle energialle. Kehittämämme hiekka-akku varastoi puhdasta ja edullista sähköä lämmöksi, jonka voi hyödyntää silloin, kun sitä eniten tarvitaan.

Innostutko uusiutuvasta energiasta? Onko sinulla kokemusta isojen teollisuusprojektien myynnistä ja osaamista myynnin kehittämiseen? Hiekka-akkumme on saanut valtavasti huomiota sekä kotimaassa että kansainvälisesti. Nyt olemme muuttamassa huomiota kaupoiksi – ensin Suomessa ja heti perään maailmalla.

Haemme tuotemyyntipäällikköä, joka nostaa myyntimme ja myyntitiimimme osaamisen seuraavalle tasolle.

Odotamme sinulta:

• Näyttöä miljoonaluokan B2B-projektien myynnistä joko Suomessa tai kansainvälisesti

• Intoa ja osaamista myyntiin ja myynnin kehittämiseen

• Useamman vuoden työkokemusta energia-alalta tai teollisuudesta

• Kiinnostusta uusiutuvaan energiaan ja ilmastonmuutoksen hillintään

• Sujuvaa suomen ja englannin kielen taitoa

• Kykyä itsesi johtamiseen ja priorisointiin

• Matkustusvalmiutta

Myyntiprosessimme ei ole valmis. Varsinaisen myynnin lisäksi tärkeä osa työtäsi on myynnin kehittäminen yhdessä myyntitiimin kanssa. Odotammekin, että pääset keskimäärin kaksi kertaa viikossa Tampereen toimistolle.

Tarjoamme sinulle:

• Tilaisuuden kehittyä ja kasvaa yrityksen mukana kotimaisesta tekijästä kansainväliseksi osaajaksi

• Innostavan ja inhimillisen työkulttuurin, jossa kollegasi ovat ihmisiä, eivät resursseja

• Mahdollisuuden käyttää osaamistasi konkreettisesti ilmaston hyväksi

• Mukavat, taitavat ja tavoitteelliset työkaverit

• Kilpailukykyisen palkan ja lounas-, liikunta- ja kulttuuriedut sekä polkupyöräedun

“Heat and power without burning. People without burnouts.” Polar Night Energyllä työskentelee tällä hetkellä kahdeksan henkilöä, joita yhdistää halu parantaa maailmaa ja hillitä ilmastonmuutosta yritystoiminnan kautta. Tavoitteemme on muuttaa myös työelämää kestävämmäksi. Teemme 30-tuntista työviikkoa ja pidämme kaikkien jaksamisesta huolta.

Kiinnostuitko? Haluaisitko olla ratkaiseva osa energiamurrosta? Kerro, miksi juuri sinä sopisit tähän tehtävään ja lähetä meille:

• Hakemuskirje + palkkatoive,

• CV ja

• linkki 2–4 minuutin videoon, jossa esittelet itsesi ja kerrot jostain myymästäsi projektista, osan suomeksi ja osan englanniksi. Käytä videon jakamiseen haluamaasi sovellusta, kuten esimerkiksi Dropbox, Google Drive, OneDrive, YouTube tai WeTransfer.

Lähetä hakemuksesi osoitteeseen contact@pne.fi otsikolla:

”Tuotemyyntipäällikkö / Etunimi Sukunimi”.

Viimeinen hakupäivä on sunnuntai 3.12.2023. Käsittelemme hakemuksia ja pidämme haastatteluja jo hakuaikana.

Lisätietoja tehtävästä antaa tuotemyyntipäällikkömme Matti Ulvinen. Varaa Matilta soittoaika lähettämällä sähköpostia: matti.ulvinen@pne.fi.

---

Polar Night Energy Oy on tamperelainen startup-yritys, joka suunnittelee ja valmistaa korkean lämpötilan energiavarastoja uusiutuvalle energialle. Yrityksen kehittämä hiekka-akku varastoi puhdasta ja edullista sähköä lämmöksi, jonka voi hyödyntää silloin, kun sitä eniten tarvitaan. Ratkaisumme mahdollistaa tuuli- ja aurinkoenergian voimakkaan lisäämisen ja fossiilisten polttoaineiden käytön vähentämisen. Yritys on perustettu 2018.

Työntekijöiden kommentteja yrityksestä:

”Kertaakaan ei ole vielä harmittanut tulla töihin. Lisäksi olemme yrityksenä todella jännittävässä vaiheessa. On mielenkiintoista nähdä, mitä saamme yhdessä aikaiseksi.”

”On kiva tehdä työtä, jossa pääsee oikeasti vaikuttamaan ympäristöasioihin. Näen ratkaisullamme paljon potentiaalia.”

”On ollut vaikuttavaa nähdä, miten asiakkaiden suhtautuminen energiainvestointeihin muuttuu lyhyessäkin ajassa toimintaympäristön muuttuessa, ja kuinka paljon teknologiamme on herättänyt kiinnostusta ympäri maailman.”

”Meillä jokaista työntekijää arvostetaan sekä ihmisenä että ammattilaisena. Kasvava yritys tarjoaa myös mahdollisuuden kehittyä ja laajentaa omaa roolia.”

”Kestävyys ja ympäristöarvot ovat aina olleet minulle tärkeitä. Siksi uskon, että Polar Night Energyllä on hieno tuote – ja koko liikeidea on loistava.”

Maailman ensimmäinen kaupallinen hiekka-akku on Suomen Tuottava Idea

Suomen Nuorkauppakamarit ovat valinneet vuoden 2023 suomalaiseksi innovaatioksi maailman ensimmäisen kaupallisen hiekka-akun. Vatajankoski Oy:n ja Polar Night Energy Oy:n yhteistyössä toteuttamaa hiekka-akkua käytetään Kankaanpäässä osana paikallista kaukolämpöverkkoa.

Vatajankoski ja Polar Night Energy pääsivät New Yorkin Times Squaren valotaululle.

See below for English.

Viime vuoden alussa käyttöönotettu hiekka-akku on kerännyt maailmanlaajuista kiinnostusta, mikä kertoo innovaation potentiaalista ja ajankohtaisuudesta. Onnistunut kaupallistaminen on siivittänyt tamperelaisen startup-yhtiön Polar Night Energyn kasvuun ja koko maailman tietoisuuteen.

Hiekan lämmönvarastointikyvyn soveltaminen energia- ja prosessiteollisuuden tarpeisiin on uusi keksintö. Polar Night Energy aloitti hiekka-akun teknologian kehittämisen 2010-luvulla ja perusti koelaitoksen Tampereelle. Yli 500-asteiseksi lämmitettävä kaupallinen hiekka-akku, yhdessä toteutettuna Vatajankosken kanssa, on innovaation uusin askel.

”Hiekka-akkua lämmitetään halvalla tuuli- ja aurinkosähköllä. Sen lämmitysteho riittää noin 150 omakotitalon päivittäiseen lämmittämiseen”, sanoo Polar Night Energyn projektipäällikkö Liisa Naskali.

Voittajayritykset pääsevät Times Squaren valotaululle

Keksintö voitti jo 46. kerran järjestetyn Suomen Nuorkauppakamareiden Tuottava Idea -kilpailun. Vuoden alussa Kankaanpään Nuorkauppakamari yhdessä Kankaanpään kaupungin kanssa valitsivat maailman ensimmäisen hiekka-akun Pohjois-Satakunnan Tuottavaksi Ideaksi, mistä kilpailuhakemus eteni koko Suomen innovaatiosarjan voittoon.

”On ollut mahtavaa päästä tekemään yhteistyötä kaupungin ja paikallisten yritysten kanssa. Hienoa nähdä, että voi itse olla mukana ja auttaa paikallisia yrityksiä maailmankartalle”, toteaa paikallisesti Tuottava Idea -kilpailusta vastannut Teemu Salo Kankaanpään Nuorkauppakamarista.

Vatajankoski ja Polar Night Energy palkitaan NASDAQ Helsingin Pörssitalolla tiistaina 31.10., missä he pääsevät avaamaan pörssipäivän soittamalla pörssin avauskelloa. Lisäksi voittajayritykset pääsevät New Yorkin Times Squaren valotaululle.

Hiekka-akku on tuonut Pohjois-Satakunnalle valtavasti näkyvyyttä

”Kankaanpää haluaa toimia resurssiviisaasti, rohkeasti ja ratkaisukeskeisesti. Vatajankosken pääomistajana Kankaanpää toimii ikään kuin kokeilualustana tulevaisuuden ratkaisuille, joita voidaan hyödyntää muissakin kaupungeissa”, sanoo Kankaanpään kaupunginjohtaja Mika Hatanpää.

Hiekka-akun menestys on näkynyt noin 12 500 asukkaan kaupungissa. Kankaanpää on saanut näkyvyyttä sellaisilla palstoilla, johon kaupunki ei yksinään pystyisi.

”Vatajankosken ja Polar Night Energyn ideointi hiekka-akusta levisi maailmalle kulovalkean tavoin. BBC:n kuvausryhmä haastatteli yhtiön johtoa, jonka jälkeen kaupungissa vieraili useampi ulkomaalainen toimittaja. Kaupunki sai näkyvyyttä, jota tuskin olisimme pystyneet edes rahalla ostamaan”, kertoo Hatanpää.

Innovaatio on houkuttanut vieraita Kankaanpäähän jopa Aasiasta asti. ”Viime syksynä, tavallisena työpäivänä, tuotantolaitokselta soitettiin, että täällä on nyt bussilastillinen ulkomaalaisia vieraita. Kävi ilmi, että Uzbekistanin ministeriöiden seurue oli päättänyt ilmoittamatta tulla tutustumaan hiekka-akkuun”, muistelee Lauri Hölttä, Vatajankosken tuotantojohtaja.

Teksti: Teemu Salo, Pohjois-Satakunnan Tuottava Idea -projektipäällikkö, Kankaanpään Nuorkauppakamari

Tuottava Idea -kilpailun kilpailupäällikkö Päivi Tiura-Paavola, Microsoftin toimitusjohtaja Mervi Airaksinen, Vatajankosken toimitusjohtaja Pekka Passi ja Polar Night Energyn toimitusjohtaja Tommi Eronen. Kuva: Teemu Salo.

---

Tuottava Idea -kilpailu on Suomen Nuorkauppakamareiden järjestämä kaikille avoin innovaatiokilpailu, joka on tarkoitettu enintään kolme vuotta vanhoille tuote- tai palveluideoille. Tuottava Idea -kilpailu haluaa nostaa esiin uusia liikeideoita ja innovaatioita sekä korostaa niiden merkitystä yhteiskunnallisen kehityksen avaintekijöinä. Tuottava Idea -kilpailuun voi osallistua mikä tahansa tuotteeseen, palveluun, tuotantomenetelmään, liikeideaan tai muuhun yritystoimintaa edistävään toimenpiteeseen liittyvä idea tai innovaatio. Kilpailussa on annettu vuosien aikana tunnustusta monelle merkittävälle suomalaiselle yritykselle, joihin kuuluu mm. Genelec Oy, Polar Electro Oy, Ponsse Oyj ja Oura Health Oy. Voittajat saavat yrityksensä logon näkyviin mm. New Yorkin Times squaren valotaululle. Huikean näkyvyyden lisäksi kansalliset voittajat pääsevät soittamaan Nasdaq Helsinki -pörssin avauskelloa. Lisätietoa kilpailusta löytyy osoitteesta www.tuottavaidea.fi.

Vatajankoski Oy on uuden energian yhtiö, joka pienentää asiakkaidensa energiakustannuksia ja ilmastopäästöjä pysyvästi. Toteutamme tarkoitustamme ratkaisuilla, jotka säästävät enemmän kuin maksavat. Toimintamme perustuu läpinäkyvään pitkäaikaiseen kumppanuuteen. Palvelemme kaikkialla Suomessa. www.vatajankoski.fi  

Polar Night Energy Oy on tamperelainen startup-yritys, joka suunnittelee ja valmistaa korkean lämpötilan energiavarastoja uusiutuvalle energialle. Yrityksen kehittämä hiekka-akku varastoi puhdasta ja edullista sähköä lämmöksi, jonka voi hyödyntää silloin, kun sitä eniten tarvitaan. Yritys on perustettu 2018. www.polarnightenergy.fi

---

The World's First Commercial Sand Battery Is Finland's Productive Idea

Junior Chamber International Finland have selected the world's first commercial sand battery as the Finnish innovation of 2023. The sand battery, developed in collaboration between Vatajankoski Oy and Polar Night Energy Oy, is used in Kankaanpää as a part of the local district heating network.

The sand battery, introduced at the beginning of last year, has attracted global interest, indicating the potential and relevance of this innovation. Successful commercialization has propelled the growth of the Tampere-based startup company Polar Night Energy and brought worldwide recognition.

The application of sand's thermal energy storage capacity to the needs of the energy and process industries is a novel invention. Polar Night Energy began developing sand battery technology in the 2010s and established a pilot plant in Tampere. The commercial sand battery, capable of heating to over 500 degrees Celsius, in collaboration with Vatajankoski, represents the latest step in this innovation.

"The sand battery is heated using inexpensive wind and solar power. Its heating capacity is sufficient for daily heating of approximately 150 detached houses," says Liisa Naskali, project manager at Polar Night Energy.

Winning Companies Featured on Times Square Billboard

The invention won the Productive Idea competition that was organized by the JCI Finland for the 46th time. Earlier this year, Junior Chamber International Kankaanpää, in collaboration with the city of Kankaanpää, selected the world's first sand battery as Northern Satakunta's Productive Idea, which led to its victory in the nationwide innovation category.

"It has been fantastic to collaborate with the city and local businesses. It's great to see that we can be part of helping local businesses gain global recognition," says Teemu Salo, responsible for the Productive Idea competition locally at JCI Kankaanpää.

Vatajankoski and Polar Night Energy will be honored at NASDAQ Helsinki's Pörssitalo on Tuesday, October 31, where they will have the opportunity to ring the opening bell. Additionally, the winning companies will be featured on the billboards of New York's Times Square.

The Sand Battery Has Brought Significant Visibility To Northern Satakunta

"Kankaanpää aims to act resource-wise, boldly, and solution-oriented. As the majority owner of Vatajankoski, Kankaanpää serves as a testing ground for future solutions that can be applied in other cities," says Mika Hatanpää, the Mayor of Kankaanpää.

The success of the sand battery has been visible in the city of approximately 12,500 residents. Kankaanpää has gained visibility in places it could not have achieved on its own.

"The concept of sand battery by Vatajankoski and Polar Night Energy spread like wildfire around the world. A BBC film crew interviewed the company's management, and afterwards, several foreign journalists visited the city. The city received visibility that we could hardly have purchased with money," says Hatanpää.

The innovation has attracted visitors to Kankaanpää, even from as far as Asia. "Last autumn, on a regular workday, the production facility called to inform us that there is now a busload of foreign visitors here. It turned out that a delegation from Uzbekistan's ministries had decided to visit and explore the sand battery without prior notice," recalls Lauri Hölttä, production manager at Vatajankoski.

Empowering the Energy Transition: The Sand Battery's Impact on Heating Costs

Ever wondered how thermal energy storages, like Polar Night Energy’s sand battery, can help save on heating expenses? We'll walk you through a simple real-world example that demonstrates their cost-saving power.

Energy storage is vital for the energy transition, but did you know that thermal energy storages can also significantly reduce heating costs compared to traditional sources such as natural gas, oil, coal, biomass or even heat pumps?

Case: Spa and its heating system, Finland

Energy storage: Polar Night Energy’s 2 MW thermal energy storage with a capacity of 200 MWh

Heat demand: Constant 500 kW

Time period: 16/8/2023 – 15/9/2023

Total heat needed during the period: 372 MWh

Electricity contract: electricity with spot pricing, per hourly market price

Costs: The sand battery is charged with electricity when spot prices are low, avoiding peak hours. This approach results in significantly lower costs compared to both direct electricity (average of spot price) and traditional combustion methods.

The following table shows the heating costs using different energy sources (without tax). The 'PNE spot' refers to the final price for purchased electricity used to charge the sand battery.

Source	Heat price EUR/MWh	Total cost EUR
PNE spot	11	4,170
Direct electricity	86	30,980
Heat pump (COP 2.5)	34	12,390
District heating	90	32,450
Natural Gas	70	25,240
Oil	125	45,060

If you want to see how PNE spot is formed, keep reading!

Method: There are two important parameters for the sand battery:

• Charging power versus heat demand (share of charging hours)

• Capacity (time scale for charging)

In this case, the storage has 2 MW charging power, and the heat demand is constantly 0.5 MW. That is, we need to charge 25% of all hours.

With this heat demand, the natural time range for the storage is 15 days.

Hence, from every 15-day slot, the storage must charge 25% of the time to fulfil the heat demand. In this simple computation, we get the price 11 EUR/MWh with the following procedure:

1. Divide the time to 15-day slots,

2. from each slot, choose 25% * 15 days = 181 cheapest hours and

3. compute the average spot price for the chosen hours. This is the final ‘PNE spot’.

The figure 1 illustrates the charging cost of the sand battery over time. During 75% of the time, the sand battery is not charged, with PNE spot at 0 EUR/MWh. In the remaining 25% of hours, PNE spot mirrors the spot price, resulting in peaks in the PNE spot curve. The highest spot prices are effectively avoided.

Figure 1. The charging cost of the sand battery over time.

The greater the charging power is compared to the heat demand and the greater the capacity is, the lower the PNE spot price will be. Fewer charging hours allow us to focus on cheaper times, while greater capacity provides more flexibility in selecting charging hours.

Keep in mind that when calculating the cost of produced heat, it's necessary to adjust the prices using the efficiency coefficient, which can reach up to 95% for our heat storage. You can find more details in our Lead Scientist's blog article.

Furthermore, the sand battery's flexible electricity usage enables participation in grid balancing markets, potentially reducing your heating costs significantly. Curious to learn more? Stay tuned for our upcoming post on FCR and FRR markets!

The Next Step: A Feasibility Study

The calculation above is a simplified representation of a basic use case. Interested in a thorough and transparent analysis of your energy system, complete with realistic simulations and intelligent charging algorithms? Our feasibility study evaluates your system's needs, including local energy production and storage, for optimal performance.

Visit our Solutions page for details!

Text: Terhi Moisala, Data Scientist

Sources for energy prices: Finnish day-ahead electricity prices, ENTSO-E Transparency Platform, Statistics Finland

---

This article was conducted under the project NewSETS – New energy storages promoting sustainable energy transition in societies.

This project has received funding in the framework of the joint programming initiative ERA-Net Smart Energy Systems’ focus initiatives Smart Grids Plus and Integrated, Regional Energy Systems, with support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreements No 646039 and 775970.

The content and views expressed in this material are those of the authors and do not necessarily reflect the views or opinion of the ERA-Net SES initiative. Any reference given does not necessarily imply the endorsement by ERA-Net SES.

Polar Night Energy’s Sand Battery Doesn’t Cause Sand Shortage – Thermal Energy Storage Medium Explained

Yes, the world might face shortage of sand. No, the sand battery won’t make the problem worse. Polar Night Energy’s Data Scientist explains how the sand battery is a perfect match for circular economy.

Polar Night Energy’s sand battery is a high temperature thermal energy storage that uses sand or sand-like materials as its storage medium. It stores energy in sand as heat.

We use sand because it allows a wide temperature range with storage time from hours to months. It is also affordable, non-toxic and can be locally sourced.

Meanwhile, we are about to face a crisis of sand shortage. Extraction of sand is an enormous unregulated business and rarely sustainable. (1)

We have been asked whether our technology is only making the problem worse. The short answer is no, and the next four points explain why.

1. The sand battery can use all sorts of sand

Sand is a key element in concrete, and hence vital for modern construction. A good quality concrete requires sand which has certain grain size distribution and shape, which is why sand is extracted even from coastal ecosystems rather than deserts.

However, our technology is flexible: the sand battery can use sand with varied mineral composition, very wide range of grain size distributions, and no restrictions to microscopic characters of the sand grains. This enables the usage of materials that are locally and commonly available, or even considered as waste.

We like high density, low-cost materials that are not from scarce sources. Someone else’s dirt could be our heat storage medium.

2. Mine waste volumes are overwhelming

Most of the substance extracted in mines needs to be disposed of. Only a small fraction of the material is utilized, and the rest is left to lie in heaps. Since mines can operate for decades, they are often accompanied with mountains of waste rock in their backyards.

In many cases this waste could be used to store energy in our sand batteries. And believe me, there are enough of heaps to build all the sand batteries we need.

Based on the estimate of Mission Innovation, 737 TWh of energy will need storage in 2030. (2) Let’s imagine that we would store all that energy in our sand batteries (a silly thought, since even if a sand battery is great for many applications, it can never fulfill all the storing needs. Imagine a few tons of sand battery in the trunk of your Tesla!).

Nevertheless, building all these sand batteries would require 200 million tons of sand or sand-like material, and the sand batteries would serve for decades. For comparison, 500 million tons of mining waste was produced only in EU during the year 2020. (3)

3. Mining industry seeks ways to direct mine waste streams into usage – we are happy to help

Mine waste is not only poorly utilized but causes many problems from land usage to soil contamination. The mining industry is now looking for solutions to this environmental hazard: ever larger portion of the wall rock streams is directed to circular economy, and we are actively searching opportunities to collaborate.

Mine waste volumes are too large for our sand batteries to completely tackle this problem, but we can do our part. At very least, no new mines are needed to fill sand batteries.

4. Our system is robust and safe

The design life of the storage is tens of years. All the materials used in construction of the system are recyclable and non-toxic. Even the storage medium will be reusable.

As our sand battery can be connected to existing infrastructure, building a combustion-free solution is straightforward and cost-effective.

To mitigate climate change, we desperately need solutions to store energy from weather dependent renewable sources, such as solar and wind. If we want these solutions to thrive, they need to be environmentally and socially sustainable as well as economically viable – like our sand battery.

Or as Donald Sadoway puts it: “If you want to make something dirt-cheap, make it out of dirt. Preferably dirt that’s locally sourced.” (4)

Text: Terhi Moisala, Data Scientist

Sources:

1 UNEP: Our use of sand brings us “up against the wall”, says UNEP report

2 Mission Innovation: Sand-Based High Temperature Seasonal Heat Storage by Polar Night Energy Oy, Avoided Emissions Framework – Level 2 version 0.8 assessment, 2020

3 Eurostat: Waste statistics

4 TED: Reinventing the battery: Donald Sadoway at TED2012

---

This article was conducted under the project NewSETS – New energy storages promoting sustainable energy transition in societies.

This project has received funding in the framework of the joint programming initiative ERA-Net Smart Energy Systems’ focus initiatives Smart Grids Plus and Integrated, Regional Energy Systems, with support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreements No 646039 and 775970.

The content and views expressed in this material are those of the authors and do not necessarily reflect the views or opinion of the ERA-Net SES initiative. Any reference given does not necessarily imply the endorsement by ERA-Net SES.

Finding The Best Way to Use Polar Night Energy’s Sand Battery – Introducing Terhi Moisala, Polar Night Energy's Data Scientist

Data Scientist Terhi Moisala brings her scientific expertise to the company.

See below for Finnish. Alla suomeksi.

Terhi Moisala, a data scientist, started working at Polar Night Energy last February. Her main tasks include developing algorithms and conducting storage medium material research.

Moisala creates computer models to improve the operation of energy storage. "Algorithm development is rigorous coding combined with mathematical optimization," she explains. "The goal is to find the best way to use a sand battery: how to get the best possible return and keep emissions as low as possible."

Material research, on the other hand, aims to identify other possible sand-like materials to determine how well they are suited for energy storage. "Our goal is always to use locally available materials, such as industrial by-products. So we investigate the thermodynamic properties of different substances."

Moisala joined Polar Night Energy because she wanted to apply her expertise to mitigate climate change. She got the job through the Post Docs in Companies (PoDoCo) program. "PoDoCo is a great way to get into a company. It allows me to focus on research, and I know it benefits the company," she says.

Moisala has a master's degree in theoretical physics and a doctorate in mathematics, both from the University of Jyväskylä. "It was clear to me already in school that I wanted to study physics," she says. "Along the way, however, I realized that I think more like a mathematician. I like definitions and logic. I like to delve into things."

After completing her dissertation, Moisala worked as a teacher at the university for a while before becoming a consultant in the financial industry. "As a consultant, I worked with banks and insurance companies. There is a lot of mathematical modeling in finance, and I was able to strengthen my programming skills. I learned how the business world works."

Moisala competes in beach volleyball as a hobby, which she got into naturally through her love of volleyball. "Sand is a familiar element even through my hobby. It's always in my hair and ears!"

Post Docs in Companies, PoDoCo program, is a joint initiative of Finnish universities, industry and foundations. The aim of the PoDoCo program is to promote academic research supporting long term competitiveness and strategic renewal of Finnish companies, and the employment of young doctors in industry.

Moisala’s and Polar Night Energy's PoDoCo program is funded by the Maj and Tor Nessling Foundation. Subject: Optimizing storage medium and operation logic of a thermal energy storage.

---

Terhi Moisala mallintaa Polar Night Energyn hiekka-akun parhaita käyttötapoja

Data Scientist Terhi Moisala vahvistaa yrityksen tieteellistä osaamista.

Data Scientist Terhi Moisala aloitti Polar Night Energyllä viime helmikuussa. Hänen päätehtäviään ovat algoritmien kehittäminen ja materiaalitutkimus.

Moisala kehittää tietokonemalleja, joiden avulla voidaan parantaa energiavaraston toimintaa.

– Algoritmikehittäminen on tiukkaa koodaamista yhdistettynä matemaattiseen optimointiin. Tavoitteena on löytää paras tapa käyttää hiekka-akkua: miten saadaan paras mahdollinen tuotto ja miten päästöt ovat mahdollisimman pienet, Moisala kertoo.

Materiaalitutkimuksen tarkoitus taas on selvittää muita mahdollisia hiekan kaltaisia materiaaleja, jotta saisimme selville, kuinka hyvin ne soveltuvat energian varastointiin.

– Tavoitteena on aina käyttää paikallisesti saatavilla oleva materiaaleja, kuten teollisuuden sivuvirtoja. Selvitämme siis erilaisten aineiden termodynaamisia ominaisuuksia.

Moisala tuli töihin Polar Night Energylle, koska halusi hyödyntää omaa osaamistaan ilmastonmuutoksen hillintään. Työpaikka järjestyi Post Docs in Companies -ohjelman (PoDoCo) kautta.

– PoDoCo-ohjelma on kiva tapa tulla firmaan. Se mahdollistaa keskittymisen tutkimukseen ja tiedän, että siitä on hyötyä yritykselle.

Moisalalla on maisterintutkinto teoreettisesta fysiikasta ja tohtorintutkinto matematiikasta. Tutkinnot hän suoritti Jyväskylän yliopistossa.

– Minulle oli selvää jo yläasteella, että haluan opiskella fysiikkaa. Matkan varrella kuitenkin ymmärsin, että ajattelen enemmän kuin matemaatikko. Pidän määritelmistä ja logiikasta. Tykkään syventyä asioihin.

Väitöskirjan valmistumisen jälkeen Moisala oli hetken opettajana yliopistolla, kunnes siirtyi konsultiksi finanssialalle.

– Konsulttina olin tekemisissä pankkien ja vakuutusyhtiöiden kanssa. Finanssialalla tehdään paljon matemaattista mallintamista, ja pääsin vankistamaan ohjelmointitaitojani. Siellä oppi, miten bisnesmaailma toimii.

Harrastuksenaan Moisala kilpailee beach volleyssä eli tuttavallisemmin rantalentopallossa, johon hän siirtyi luontevasti lentopalloharrastuksen kautta.

– Hiekka on harrastuksenkin kautta tuttu elementti. Sitä on aina hiuksissa ja korvissa!

Post Docs in Companies, eli PoDoCo-ohjelma, on suomalaisten yliopistojen, teollisuuden ja säätiöiden yhteinen aloite. Ohjelman tarkoituksena on edistää akateemista tutkimusta, joka tukee suomalaisten yritysten pitkän aikavälin kilpailukykyä ja strategista uudistumista sekä nuorten tohtoreiden työllistymistä teollisuudessa.

Moisalan ja Polar Night Energyn PoDoCo-ohjelman rahoittaa Maj ja Tor Nesslingin säätiö. Aihe: Lämpöenergian varastointijärjestelmän säilytysväliaineen ja toimintalogiikan optimointi .

The Launch of The World’s First Commercial Sand Battery Exceeded All Expectations – Introducing Polar Night Energy’s Communications Manager Miika Peltola

The launch of Polar Night Energy's sand battery exceeded all expectations and garnered worldwide attention. Miika Peltola, the company's Communications Manager, reveals why.

See below for Finnish. Suomeksi alla.

Miika Peltola is the Communications Manager of Polar Night Energy. He is responsible for the company’s communications and marketing efforts. Peltola joined Polar Night Energy's team as a part-time communications specialist in January 2021 and became a full-time employee earlier this year.

He was part of the team that launched the world's first commercial sand battery last summer, and the announcement was a huge success, surpassing expectations. The news went viral when the BBC ran a story and TV news report on the subject in early July.

"The sand battery has been featured in over a thousand media outlets," Peltola says. "According to media monitoring, the potential reach of these stories is about 4.3 billion people. These are mind-boggling numbers."

He adds, "It's really fun and exciting to do communications for a startup whose product generates so much interest worldwide. We've received inquiries from every continent, even Antarctica."

CNN, ABC Australia, The Times, Daily Mail, Euronews, Sky News, TF1, Tokyo TV, Fast Company, The Next Web, Wired Middle East, Deutsche Welle, Der Standard, India Times, the United Nations, the World Economic Forum, and Finnish newspapers such as Helsingin Sanomat, MTV3, YLE, and Aamulehti all covered the story.

But why did the sand battery receive so much attention? Peltola believes it's primarily due to four factors: the idea, the communication strategy, the timing, and luck.

"The sand battery is a slightly surprising but simple solution to mitigate climate change. The timing of the launch was apt, as the energy crisis was just starting. In addition to good communication, we were extremely lucky that the news began to spread."

Peltola came to Polar Night Energy from The City of Tampere’s Climate and Environmental Policy Unit, where he worked as a communications designer. Before that, he was an entrepreneur at Sissy Oy, a design agency, for over ten years. He has also worked for Siemens, Metso Paper, and AGI magazine (now known as Print&Media).

Peltola has a B. Eng. degree in media technology and a master's degree in art. He earned his master's degree from Aalto University School of Arts, Design, and Architecture’s Creative Business Management program.

"It's great to use my expertise to promote environmental issues," he says. "Polar Night Energy's sand battery is a truly concrete solution to mitigate climate change, as the company's energy storage systems can increase wind and solar energy production while reducing the use of fossil fuels."

In addition to this important goal, the company's humane work culture impressed Peltola.

"We have people working here, not just resources. It’s a joy to work here. Additionally, we're in an exciting phase as a company. It's fascinating to see what we can accomplish together."

Please contact Miika for marketing, communications and media requests: miika.peltola@pne.fi.

BBC News: Climate change: 'Sand battery' could solve green energy's big problem

---

Maailman ensimmäisen kaupallisen hiekka-akun lanseeraus ylitti kaikki odotukset – Esittelyssä Polar Night Energyn viestintäpäällikkö Miika Peltola

Polar Night Energyn viestintäpäällikkö Miika Peltola paljastaa, miksi yrityksen hiekka-akku on saanut niin paljon huomiota ympäri maailmaa.

Miika Peltola on Polar Night Energyn viestintäpäällikkö. Hänen vastuullaan ovat yrityksen viestintä ja markkinointi. Peltola teki yrityksen viestintää ensin osa-aikaisesti tammikuusta 2021 alkaen, kunnes aloitti kokopäiväisenä työntekijänä tämän vuoden alussa.

Peltola oli mukana lanseeraamassa maailman ensimmäistä kaupallista hiekka-akkua viime kesänä. Julkistus onnistui yli odotusten ja uutisesta tuli viraali, kun Britannian yleisradioyhtiö BBC julkaisi aiheesta jutun ja TV-uutisen heinäkuun alussa.

– Hiekka-akku on ollut esillä reilusti yli tuhannessa mediassa. Juttujen ”potentiaalinen tavoittavuus” on mediaseurannan mukaan ollut noin 4,3 miljardia ihmistä. Ovathan ne aika käsittämättömiä lukuja, Peltola sanoo ja lisää:

– On todella hauskaa ja jännittävää tehdä viestintää startupissa, jonka tuote herättää niin valtavasti kiinnostusta ympäri maailmaa. Olemme saaneet yhteydenottoja jokaisesta maanosasta, jopa Etelämantereelta.

Juttuja tekivät muun muassa CNN, ABC Australia, The Times, Daily Mail, Euronews, Sky News, TF1, Tokyo TV, Fast Company, The Next Web, Wired Middle East, Deutsche Welle, Der Standard, India Times, YK ja World Economic Forum sekä Suomessa Helsingin Sanomat, MTV3, YLE ja Aamulehti.

Mutta miksi juuri hiekka-akku on saanut niin paljon huomioita? Peltola uskoo, että se johtuu pääosin neljästä asiasta: ideasta, viestinnästä, ajoituksesta ja onnesta.

– Hiekka-akku on hieman yllättävä, mutta yksinkertainen ratkaisu ilmastonmuutoksen hillintään. Julkaisun ajoitus oli osuva, koska hiekka-akku käynnistyi juuri energiakriisin aikaan. Hyvän viestinnän lisäksi meillä oli valtavasti onnea, että uutinen lähti leviämään.

Polar Night Energylle Peltola siirtyi Tampereen kaupungin ilmasto- ja ympäristöpolitiikan yksiköstä, jossa hän toimi viestintäsuunnittelijana. Sitä ennen Peltola oli yli kymmenen vuotta yrittäjänä suunnittelutoimisto Sissy Oy:ssä. Lisäksi hän on työskennellyt muun muassa Siemensillä, Metso Paperilla ja AGI-lehdessä (nyk. Print&Media).

Peltola on koulutukseltaan mediatekniikan insinööri ja taiteen maisteri. Taiteen maisteriksi hän valmistui Aalto-yliopiston taiteiden ja suunnittelun korkeakoulun Creative Business Management -ohjelmasta.

– On hienoa käyttää omaa osaamista ympäristöasioiden edistämiseen. Polar Night Energyn hiekka-akku on todella konkreettinen ratkaisu ilmastonmuutoksen hillintään, koska yrityksen energiavarastojen avulla voidaan sekä lisätä tuuli- ja aurinkoenergian tuotantoa että vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä.

Tärkeän tavoitteen lisäksi yrityksen humaani työkulttuuri teki vaikutuksen Peltolaan.

– Meillä on töissä ihmisiä, ei vain resursseja. Kertaakaan ei ole vielä harmittanut tulla töihin. Lisäksi olemme yrityksenä todella jännittävässä vaiheessa. On mielenkiintoista nähdä, mitä saamme yhdessä aikaiseksi.

Ota yhteyttä viestintään, markkinointiin ja mediaan liittyvissä asioissa: miika.peltola@pne.fi.

Reinforcement for Customer Service – Introducing Sonja Heiska, Polar Night Energy's Assistant

Sonja Heiska wanted to work for Polar Night Energy because she found the concept extremely interesting and the company culture appealing.

See below for Finnish. Suomeksi alla.

Sonja Heiska started as an assistant at Polar Night Energy last October. Her main responsibilities are customer service and billing.

After a story was published by the BBC last summer, Polar Night Energy's ’sand battery’ unexpectedly became an international viral hit. The company received hundreds of inquiries, which continue to come in.

"My main task has been to go through the customer contacts," says Sonja Heiska.

Sonja Heiska graduated from Tampere University in the Environmental and Energy Technology program as a Master of Science in Engineering in 2019.

"In addition to the natural sciences, I studied, among other things, water management, material flow management, remediation of contaminated environments, circular economy, and sustainable development. I chose environmental and energy technology because I wanted to improve the world."

For her thesis, Heiska worked as a research assistant in the university's project, which examined the recovery of nutrients from wastewater using microalgae.

"The use of algae is an interesting field with a lot of applications, such as the production of nutrients and feed."

Sonja Heiska wanted to work for Polar Night Energy because she found the concept extremely interesting and the company culture appealing.

"It's nice to work in a job where you can really make a difference in environmental issues. I see a lot of potential in our solution. The sand battery can increase the use of renewable energy and reduce the use of fossil fuels. This has a huge impact on climate change and the environment."

According to Heiska, the company takes care of the well-being of its employees, the work is flexible, and the teamwork is good.

"The job has been enlightening. Someone said that in terms of learning, "a year in a startup is equivalent to 5 years in a normal company."

Heiska has a background in competitive sports, but now she practices "seasonal sports".

"In the winter, I ski, skate and I am hooked on ice swimming. In the summer, I cycle, rollerblade, and run. During the dark months of autumn, I attend group exercise classes," Heiska says.

Heiska will go on parental leave on February 10th, 2023.

"We've received a lot of questions about how large of an area the heat storage needs because it must be very hot," Sonja Heiska says and places her hand on the storage. The surface of the storage is not hot, because the heat stays inside the storage—where it should be.

Apua asiakaspalveluun – Esittelyssä Sonja Heiska, Polar Night Energyn assistentti

Polar Night Energylle Sonja Heiska halusi töihin, koska piti konseptia äärimmäisen kiinnostavana ja yrityksen kulttuuria houkuttelevana.

Sonja Heiska aloitti Polar Night Energyllä assistenttina viime lokakuussa. Hänen päätehtäviään ovat asiakaspalvelu ja laskutus.

Viime kesänä BBC:n julkaiseman jutun jälkeen Polar Night Energyn hiekka-akusta tuli yllättäen kansainvälinen viraali. Yrityksen sähköpostiin satoi satoja yhteydenottoja – ja sataa edelleen.

– Päätehtäväni onkin ollut asiakaskontaktien läpikäynti, Sonja Heiska kertoo.

Heiska on valmistunut Tampereen yliopistosta ympäristö- ja energiatekniikan koulutusohjelmasta diplomi-insinööriksi vuonna 2019.

– Luonnontieteiden lisäksi opiskelin muun muassa vesihuoltoa, materiaalivirtojen hallintaa, pilaantuneen maan kunnostusta, kiertotaloutta ja kestävää kehitystä. Valitsin ympäristö- ja energiatekniikan, koska halusin parantaa maailmaa.

Diplomityönään Heiska toimi tutkimusapulaisena yliopiston hankkeessa, jossa tutkittiin ravinteiden talteenottoa jätevedestä mikrolevien avulla.

– Levien käyttö on mielenkiintoinen ala, jolla on paljon käyttöä monessa paikassa, kuten ravinteiden ja rehun tuotannossa.

Polar Night Energylle Heiska halusi töihin, koska piti konseptia äärimmäisen kiinnostavana ja yrityksen kulttuuria houkuttelevana.

– On kiva tehdä työtä, jossa pääsee oikeasti vaikuttamaan ympäristöasioihin. Näen ratkaisullamme paljon potentiaalia. Hiekka-akun avulla voidaan lisätä uusiutuvan energian käyttöä ja vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä. Tällä on suuri vaikutus ilmastonmuutokseen ja ympäristöön.

Heiskan mukaan yrityksessä pidetään huolta työntekijöiden hyvinvoinnista, työtä tehdään joustavasti ja yhteishenki on hyvä.

– Työ on ollut opettavasti. Joku sanoikin, että uuden oppimisen kannalta ”vuosi startupissa vastaa 5 vuotta tavallisessa firmassa”.

Heiskalla on kilpaurheilutaustaa, mutta nykyään hän harrastaa ”sesonkiliikuntaa”.

– Talvella hiihdän, luistelen ja olen koukussa avantouintiin. Kesällä pyöräilen, rullaluistelen ja juoksen. Syksyn pimeinä kuukausina käyn ryhmäliikuntatunneilla, Heiska kertoo.

Heiska jää vanhempainvapaalle 10.2.2023.

Vatajankoski ’Sand Battery’ Inaugurated

The ’sand battery’ developed by Polar Night Energy was officially inaugurated on January 20th, 2023. Finnish Minister of Economic Affairs Mika Lintilä was in attendance at the ceremony.

Minister of Economic Affairs Mika Lintilä (in the middle) accompanied by Polar Night Energy’s Founders Tommi Eronen (left) and Markku Ylönen (right).

See below for Finnish. Suomeksi alla.

The world's first commercial sand-based energy storage system, or "sand battery," has officially been inaugurated in Vatajankoski, Kankaanpää on January 20th, 2023. Developed by Polar Night Energy, the sand-battery's test phase began in May 2022 and it was put into actual use about a month later, in June-July.

"The sand battery has been in operation for over half a year and has performed even better than we expected. It's the perfect time to officially inaugurate the battery as the heating season is at its busiest," said Markku Ylönen, Technical Director of Polar Night Energy.

Finnish Minister of Economic Affairs, Mika Lintilä, also attended the event and highlighted the importance of energy storage and innovation for success in the domestic and international markets. He encouraged Polar Night Energy to expand to international markets and to increase Finland's carbon handprint (a carbon handprint is the reduction of the carbon footprint of others).

”Courage, skill, and cooperation. You have had those. You can be proud of this”, Minister Lintilä said in his speech.

Polar Night Energy's founders used 100 kilograms of sand in their first small test. The Vatajankoski sand battery currently holds about 100 tons of sand, and the next goal is to build a battery that is about 20 times larger than the Vatajankoski one, with a size of about 2000 tons.

The company is in talks with several customers to build new heat storages in Finland and is planning to expand to international markets in 2024.

---

Vatajankosken lämpövarasto vihittiin virallisesti käyttöön

Polar Night Energyn kehittämä ”hiekka-akku” vihittiin virallisesti käyttöön 20.1.2023. Suomen elinkeinoministeri Mika Lintilä oli mukana vihkiäistilaisuudessa.

Maailman ensimmäinen kaupallinen hiekkaan perustava lämpövarasto eli ”hiekka-akku” vihittiin virallisesti käyttöön Vatajankoskella, Kankaanpäässä perjantaina 20.1.2023. Hiekka-akun koekäyttö aloitettiin toukokuussa 2022 ja varsinainen käyttö reilu kuukausi myöhemmin kesä–heinäkuussa.

– Lämpövarasto on nyt ollut toiminnassa yli puoli vuotta ja se on toiminut jopa paremmin kuin ajattelimme. Nyt oli hyvä hetki vihkiä se virallisesti käyttöön, kun lämmityskausi on vilkkaimmillaan. Parin asteen pakkanen ja kaunis talvipäivä sopivat erinomaisesti lämpövaraston vihkiäisiin, sanoo Polar Night Energyn tekninen johtaja Markku Ylönen.

Ylösen lisäksi tapahtumassa puhuivat Suomen elinkeinoministeri Mika Lintilä, Vatajankosken hallituksen puheenjohtaja Tapio Hietaoja ja Vatajankosken toimitusjohtaja Pekka Passi.

Ministeri Lintilä mainitsi puheessaan, että yritykset, jotka pystyvät laittamaan energiaa talteen, ovat menestyksen äärellä. Energian saatavuuteen ja talteenottoon liittyvät innovaatiot ovat asioita, joilla on kysyntää sekä kotimaassa että ulkomailla.

Ministeri kannustikin Polar Night Energyä kansainvälisille markkinoille ja kasvattamaan Suomen hiilikädenjälkeä eli ratkaisun avulla saatavia myönteisiä päästövaikutuksia.

– Rohkeutta, taitoa ja yhteistyökykyä. Niitä teillä on ollut. Voitte olla ylpeitä tästä, ministeri Lintilä sanoi puheessaan.

Polar Night Energyn perustajien tekemässä ensimmäisessä pienessä kokeilussa käytetttiin 100 kiloa hiekkaa. Vatajankosken lämpövarastossa sitä on jo noin 100 tonnia. Seuraavaksi tähtäimessä on rakentaa lämpövarasto, jonka koko olisi noin 2000 tonnia eli noin 20-kertainen Vatajankosken varastoon verrattuna.

– Käymme neuvotteluita useiden eri asiakkaiden kanssa uusien lämpövarastojen rakentamisesta. Tavoitteemme on saada tänä vuonna muutama uusia lämpövarasto rakenteille Suomeen. Kansainvälisille markkinoille menemme vuonna 2024, Ylönen kertoo.

Lue lisää aiheesta:

Kankaanpään seutu: Maailman ensimmäinen kaupallinen hiekka-akku vihittiin käyttöön – nyt noussut lämpövarasto on todennäköisesti vasta alkua: ”Se olisi yli 20-kertainen tähän verrattuna” (Tilaajille)

Kankaanpään seutu: Energiabrändi alkaa olla hyvin vahva – Potentiaalinen miljardiyleisö on saanut vaikutelman ennakkoluulottomasta pohjoisesta pikkukaupungista

Kankaanpään seutu: Satakunnasta vihreän energian Eldorado? (Tilaajille)

Tekniikka&Talous: Suomeen rakennettiin maailman ensimmäinen hiekka-akku, paino 90 t ja kapasiteetti 8 MWh – Seuraavaksi tulossa 20 kertaa suurempia 200 MWh akkuja ehkä jo tänä vuonna (Tilaajille)

Polar Night Energy’s Co-Founder Tommi Eronen (in the middle) explaining how the sand-based heat storage works to Vatajankoski’s Chairman of the Board Tapio Hietaoja (left) and the Minister of Economic Affairs Mika Lintilä (right).

Vatajankoski's Managing Director Pekka Passi (in the middle) accompanied by Polar Night Energy’s Founders Tommi Eronen (left) and Markku Ylönen (right).

The ‘sand battery’ has now been officially inaugurated.

Sand Battery’s Efficiency Explained – Polar Night Energy’s ‘Sand Battery’ Has Efficiency Up To 95 Per Cent

On what basis can we make the claim 'Efficiency up to 95%'? Here’s our Lead Scientist’s take on the efficiency of our energy storage system.

Resistive heating of sand is essentially 100% efficient, but the efficiency is inevitably lowered by heat loss through the boundaries of the system. However, there are several ways our solution tackles this problem.

1. Since sand is solid material, the heat is transferred inside the storage only by conduction. As the heat conductivity of the sand is rather low, the outer parts of the storage act effectively as insulators for the core and thus there always is considerably steep radial temperature profile inside the storage.

Simply put, unlike for water-based storages that have constant temperature everywhere, the outer layers of a sand-based heat storage have temperatures much below the average temperature of the system and the heat does not flow effectively from core to the outer layers and finally to the ambient space.

2. Obviously, even if the sand has the self-insulating property described below, we use good amount of conventional insulation at the boundaries of the system.

3. The heat transfer pipe system inside the sand allows us to prioritise the boundaries when discharging the storage and prioritise the core when charging the storage.

This means that even if some of the heat is about to be conducted to the outer layers, we can make use a good proportion of it instead of it getting lost. For the heat charged to the core of the system it takes very long time to reach the boundaries.

4. The scale of the storage affects a lot to the efficiency. This is so, because a smaller storage has more surface area compared to its volume than a bigger one, and the heat loss is essentially proportional to the surface area.

Simply put, the core of the storage can hold the heat for very long time without it getting lost, and the core is bigger for bigger storages.

5. The usage of the heat storage obviously affects on its efficiency. The shorter the storage period, the less heat is lost between charging and discharging. The desired storage period completely depends on the application and the needs of the customer, and it can vary from one day to several months.

Taking all these factors into account in our modelling, we claim that the large 1 GWh storages we offer will have the efficiency of around 95% when used for normal wind-power oriented storing cycles of 1 to 2 weeks.

Instead, our first heat storage, the world-famous 'sand battery' in Kankaanpää cannot reach these efficiency numbers, mainly due to its limited capacity of 8 MWh.

Text: Ville Kivioja, Lead Scientist

---

This article was conducted under the project NewSETS – New energy storages promoting sustainable energy transition in societies.

This project has received funding in the framework of the joint programming initiative ERA-Net Smart Energy Systems’ focus initiatives Smart Grids Plus and Integrated, Regional Energy Systems, with support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreements No 646039 and 775970.

The content and views expressed in this material are those of the authors and do not necessarily reflect the views or opinion of the ERA-Net SES initiative. Any reference given does not necessarily imply the endorsement by ERA-Net SES.

Polar Night Energy Awarded A Honorary Certificate In The International Carbon Handprint Awards

The International Carbon Handprint Award aims to highlight the solutions that have a major positive climate impact and help economies to reduce emissions or increase carbon sinks significantly. The award, which was introduced in 2022, features two categories: Most Climate Positive Carbon Handprint Product and The High Potential Carbon Handprint Innovation.

Polar Night Energy was awarded a honorary certificate in The High Potential Carbon Handprint Innovation category.

“There’s a lot happening in the world in terms of climate positive behaviour, but we are still far behind in what would be needed to keep the planet comfortable for its vast population of living beings. I hope the carbon handprint manages to become a tool that motivates large players to show how much they can do. They can do a lot if there’s a will”, says Polar Night Energy’s Co-Founder Markku Ylönen and continues:

“We are striving to get our technology proven at large scale and to be as widespread as possible, but I hope that it is used rather to ambitiously upscale solar and wind and to even more ambitiously downscale combustion-based technologies than to enable more consumption.”

The competition was open to any company in the world that manufactures products or sells services that help customers to reduce their carbon footprint. The winners were announced on September 21 in New York during the Climate Week NYC conference by awards founders Climate Leadership Coalition and the Vancouver Economic Commission.

Read the official press release: Schneider Electric and SSAB receive world’s first International Carbon Handprint Awards in New York

PS. Please note: We’ve been getting a lot of attention after our sand battery went viral. Due to a massive amount of requests and messages, our reply times can be very long. We appreciate your patience. Thank you!

Polar Night Energy's 'Sand Battery' Went Viral

UPDATE: We’ve been getting a lot of attention after our sand battery went viral. Due to a massive amount of requests and messages, our reply times can be very long. We appreciate your patience. Thank you!

Our first installation of the ‘sand battery’ really made the news. It all started when BBC News published an in-depth article and video about our heat storages, mainly about our first commercial sand-based heat storage in Vatajankoski’s power plant area in Kankaanpää, Finland and our pilot in Tampere, Finland.

We are completely overwhelmed by the positive (and massive) attention we have been getting for the last week or so since the story by the BBC News went viral. We are very grateful to you all about the great comments & feedback. We will be doing our best to get our innovation to as many places as possible, and hopefully make our small part in mitigating climate change.

Here’s a small selection of stories. For more, visit Media page.

BBC: Climate change: 'Sand battery' could solve green energy's big problem

Fast Company: This startup just built a giant battery out of sand

Euronews: ‘Sand batteries’ could be key breakthrough in storing solar and wind energy year-round

Energy-storage.News: World’s first large-scale ‘sand battery’ goes online in Finland

The Telegraph: World’s first sand-powered battery is ready to heat homes

CleanTechnica: Sand Battery Trials Begin In Finland

The Next Web: What the hell is a ‘sand battery?’ And why am I so damn excited?

New Atlas: World's first commercial sand battery begins energy storage in Finland

GEO: Une batterie au sable inventée pour stocker l'énergie provenant des panneaux solaires et des éoliennes

Xataka: Las baterías de arena pueden almacenar energía durante meses. Finlandia ya ha empezado a utilizarlas

Der Standard: "Polar Night Energy": Finnisches Start-up nimmt Wärmebatterie aus Sand in Betrieb

Kauppalehti: Suomessa käynnistettiin maailman ensimmäinen hiekka-akku – 8 000 kWh energiavarasto 100 kW lämmitysteholla

Visit Media page for (a lot) more stories.

The First Commercial Sand-based Thermal Energy Storage in the World Is in Operation – BBC News Visited Polar Night Energy

Polar Night Energy’s first commercial sand-based high temperature heat storage is now in operation at Vatajankoski power plant area. The heat storage, which has a hundred tons of sand inside, is producing low emission district heating to the city of Kankaanpää in Western Finland. BBC made a story about Polar Night Energy’s heat storage solution.

See below for Finnish and French.

Polar Night Energy and Vatajankoski, an energy utility based in Western Finland, have together constructed a sand-based thermal energy storage. It is the world's first commercial solution to store electricity in the sand as heat to be used in a district heating network.

The storage, with Polar Night Energy’s patented heat storage system inside, is placed on Vatajankoski’s power plant area, and it provides heat for Vatajankoski’s district heating network in Kankaanpää.

– The construction of the storage went well, especially considering that the solution is completely new. We managed to get everything in order despite some challenges and a short delay. Now the sand is already hot, says Polar Night Energy’s Co-Founder and CTO Markku Ylönen and continues:

– We have already learnt that our system has even more potential than we initially calculated. It’s been a positive surprise.

The actual heat storage is about 4 meters wide and 7 meters high steel container that has an automated heat storage system and a hundred tons of sand inside. As a material, sand is durable and inexpensive and can store a lot of heat in a small volume at a temperature of about 500–600 degrees Celsius.

A small pile of sand that was left over from the heat storage.

The heat storage has 100 kW of heating power and 8 MWh of energy capacity.

– This innovation is a part of the smart and green energy transition. Heat storages can significantly help to increase intermittent renewables in the electrical grid. At the same time we can prime the waste heat to usable level to heat a city. This is a logical step towards combustion-free heat production, says Ylönen.

Vatajankoski uses the heat provided by the storage to prime the waste heat recovered from their data servers which are intended for high-performance computing. Depending on the season, the temperature of the 60-degree waste heat from the servers must be raised to 75–100 degrees before it is fed into the district heating network.

BBC News Made a Story About Polar Night Energy’s “Sand Battery”

BBC, the national broadcast company of the UK, visited us in Finland. During two days of filming, BBC’s Environmental Correspondent Matt McGrath and cameraman Tony Jolliffe examined Polar Night Energy’s pilot in Hiedanranta, Tampere and the heat storage in Vatajankoski, Kankaanpää.

BBC’s Environmental Correspondent Matt McGrath (in the middle) and cameraman Tony Jolliffe (right) interviewing Polar Night Energy’s Co-Founder and CEO Tommi Eronen (left).

They interviewed an energy and climate specialist Elina Seppänen from the City of Tampere and the managing director Pekka Passi from Vatajankoski in addition to the company founders Markku Ylönen and Tommi Eronen.

At the end of the second day, we made a trip to a place where they use the heat: the pool of Kankaanpää’s swimming hall is heated by district heating from Vatajankoski. Therefore, it was only natural (and funny) that part of the story was filmed in a pool of warm water.

Inside the article Vatajankoski’s Pekka Passi tells BBC that the storage is working fine and gives an apt comment: "It's a bit crazy, if you wish, but I think it's going to be a success."

Read the story: BBC: Climate change: 'Sand battery' could solve green energy's big problem

Check out the news item from BBC News, BBC World or BBC YouTube Channels.

Contact information

Polar Night Energy
Markku Ylönen
Co-Founder & CTO
markku.ylonen@pne.fi
+358 45 7832 8399

Vatajankoski
Pekka Passi
Managing Director
pekka.passi@vatajankoski.fi
+358 40 508 6367

Vatajankoski provides district heating and cooling services as well as electricity distribution services to its clients in Kankaanpää region in Western Finland and aims to produce its energy as sustainably as possible. / www.vatajankoski.fi

Polar Night Energy designs and builds high temperature & zero emission heat storages. / www.polarnightenergy.fi

BBC’s Matt McGrath (left) getting ready to interview Polar Night Energy’s Co-Founder and CTO Markku Ylönen (right).

BBC’s Matt McGrath (right) interviewing Vatajankoski’s Managing Director Pekka Passi next to our heat storage.

---

Maailman ensimmäinen kaupallinen hiekkaan perustuva lämpövarasto käynnistyi – BBC News vieraili Polar Night Energyn luona

Polar Night Energyn ensimmäinen kaupallinen hiekkapohjainen korkean lämpötilan lämpövarasto käynnistyi Vatajankosken voimalaitosalueella. Sata tonnia hiekkaa sisältävä lämpövarasto tuottaa vähäpäästöistä kaukolämpöä Kankaanpäähän. BBC teki jutun Polar Night Energyn ratkaisusta.

Uusiutuvan energian lämpövarastoja toteuttava Polar Night Energy ja uuden energian yhtiö Vatajankoski rakensivat lämpövaraston, jossa sähköenergiaa varastoidaan lämpönä hiekkaan.

Kyseessä on maailman ensimmäinen kaupallinen ratkaisu, jossa sähköä varastoidaan hiekkaan lämpönä kaukolämpöverkossa hyödynnettäväksi. Polar Night Energyn patentoituun teknologiaan pohjautuva lämpövarasto sijaitsee Vatajankosken voimalaitosalueella, jossa se tuottaa lämpöä Kankaanpään kaukolämpöverkkoon.

– Lämpövaraston asennus meni hienosti, varsinkin siihen nähden, että ratkaisu on täysin uusi. Selvisimme kaikista vastaan tulleista haasteista ja pienestä viivästyksestä hyvin. Siellä se hiekka jo varastoi lämpöä, sanoo Polar Night Energyn tekninen johtaja Markku Ylönen ja jatkaa:

– Opimme, että järjestelmässä on vielä enemmän potentiaalia kuin alun perin arvioimme. Se on ollut positiivinen yllätys.

Lämpövarasto on noin neljä metriä leveä ja seitsemän metriä korkea terässäiliö, jonka sisällä on automaattinen lämmönsiirtojärjestelmä ja sata tonnia hiekkaa. Hiekka on materiaalina kestävää ja edullista. Siihen saadaan varastoitua paljon lämpöä pieneen tilavuuteen noin 500–600 asteen lämpötilassa.

Varaston lämmitysteho on 100 kW ja varastoimiskyky 8 MWh.

– Ratkaisu on osa energiamurrosta. Lämpövaraston avulla uusiutuvan energian määrää voidaan merkittävästi lisätä sähköverkossa. Samalla saamme matala-arvoisen hukkalämmön tasolle, jossa sitä voi käyttää kaupungin lämmitykseen. Tämä on looginen askel kohti polttamatonta kaukolämpötuotantoa, sanoo Ylönen.

Vatajankoski käyttää varastoitua lämpöä omistamiensa suurteholaskentakapasiteetin vuokraamiseen tarkoitettujen dataservereiden tuottaman hukkalämmön lämpötilan nostamiseen. Servereistä saadun 60-asteisen hukkalämmön lämpötilaa täytyy nostaa vuodenajasta riippuen 75–100 asteeseen ennen sen syöttämistä kaukolämpöverkkoon.

BBC News tutustui Polar Night Energyn ”hiekka-akkuun”

Britannian yleisradioyhtiö BBC vieraili Polar Night Energyn luona Suomessa. Kahden kuvauspäivän aikana BBC:n ympäristötoimittaja Matt McGrath ja kuvaaja Tony Jolliffe tutustuivat Tampereella Hiedanrannan pilottiin ja Kankaanpäässä Vatajankosken lämpövarastoon.

Polar Night Energyn perustajien Markku Ylösen ja Tommi Erosen lisäksi haastatteluun pääsivät Tampereen kaupungin energia- ja ilmastoasiantuntija Elina Seppänen ja Vatajankosken toimitusjohtaja Pekka Passi.

Toisen kuvauspäivän lopuksi teimme vielä kuvausreissun kohteeseen, jossa lämpöä oikeasti käytetään: Kankaanpään hienon uimahallin vesi lämmitetään Vatajankosken kaukolämmöllä. Siksi olikin luontevaa (ja hauskaa), että osa jutusta kuvattiin uima-altaan lämpimässä vedessä uiden ja sukellellen.

Itse artikkeli päättyy Vatajankosken toimitusjohtaja Pekka Passin haastatteluun, jossa hän kertoo, että varasto toimii hyvin ja kiteyttää asian: ”Onhan se vähän hullu idea, mutta uskon, että siitä tulee menestys.”

Lue juttu: BBC: Climate change: 'Sand battery' could solve green energy's big problem

TV-uutisen voit katsoa BBC News ja BBC World -kanavalta.

---

Le premier stockage commercial d'énergie thermique à base de sable au monde est en service - BBC News a visité Polar Night Energy

Le premier système commercial de stockage de chaleur à haute température à base de sable de Polar Night Energy est maintenant en service dans la centrale électrique de Vatajankoski. Le stockage de chaleur, qui contient 100 tonnes de sable, produit du chauffage urbain à faibles émissions pour la ville de Kankaanpää, dans l'ouest de la Finlande. BBC a réalisé un reportage sur la solution de stockage de chaleur de Polar Night Energy.

Polar Night Energy et Vatajankoski, une compagnie d'électricité basée dans l'ouest de la Finlande, ont construit ensemble un système de stockage d'énergie thermique à base de sable. Il s'agit de la première solution commerciale au monde permettant de stocker l'électricité dans le sable sous forme de chaleur à utiliser dans un réseau de chauffage urbain.

Le stockage contient le système de stockage de chaleur breveté de Polar Night Energy; il est placé sur la zone de la centrale électrique de Vatajankoski, et il fournit de la chaleur au réseau de chauffage urbain de Vatajankoski à Kankaanpää.

« La construction de l'entrepôt s'est bien déroulée, surtout considérant le fait que la solution est totalement innovante. Nous avons réussi à tout mettre en place malgré quelques difficultés et un léger retard. Maintenant, le sable est déjà chaud. » déclare Markku Ylönen, cofondateur et directeur technique de Polar Night Energy, et poursuit :

« Nous avons d’ores et déjà appris que notre système a encore plus de potentiel que ce que nous avions initialement calculé. Cela a été une fantastique surprise. »

Le stockage de chaleur actuel se présente sous la forme d'un conteneur en acier d'environ 4 mètres de large et 7 mètres de haut, équipé d'un système de stockage de chaleur automatisé et contenant une centaine de tonnes de sable. Le sable est un matériau durable et peu coûteux qui peut stocker beaucoup de chaleur dans un petit volume à une température d'environ 500-600 degrés Celsius.

Le stockage de chaleur a une puissance de chauffage de 100 kW et une capacité énergétique de 8 MWh.

« Cette innovation fait partie de la transition énergétique intelligente et verte. Les réservoirs de chaleur peuvent contribuer de manière significative à l'augmentation des énergies renouvelables intermittentes dans le réseau électrique. En même temps, nous pouvons amorcer la chaleur résiduelle à un niveau utilisable pour chauffer une ville. C'est une étape logique vers la production de chaleur sans combustion. » déclare M. Ylönen.

Vatajankoski utilise la chaleur fournie par le stockage et récupère la chaleur résiduelle sur leurs serveurs de données destinés au calcul haute performance. Selon la saison, la température de la chaleur résiduelle de 60 degrés des serveurs doit être portée à 75-100 degrés avant d'être injectée dans le réseau de chauffage urbain.

BBC News a fait un reportage sur la "Batterie de Sable" de Polar Night Energy

La BBC, la société nationale de radiodiffusion du Royaume-Uni, nous a rendu visite en Finlande. Pendant deux jours de tournage, le correspondant environnemental de la BBC, Matt McGrath, et le caméraman Tony Jolliffe ont examiné le projet pilote de Polar Night Energy à Hiedanranta, Tampere, et le stockage de chaleur à Vatajankoski, Kankaanpää.

Ils ont interrogé une spécialiste de l'énergie et du climat, Elina Seppänen, de la ville de Tampere, et le directeur général Pekka Passi, de Vatajankoski, ainsi que les fondateurs de l'entreprise, Markku Ylönen et Tommi Eronen.

À la fin du deuxième jour, nous nous sommes rendus dans un endroit où ils utilisent la chaleur : la piscine de la salle de natation de Kankaanpää est chauffée par le chauffage urbain de Vatajankoski. Il était donc tout à fait naturel (et amusant) qu'une partie de l'histoire soit filmée dans une piscine d'eau chaude.

Dans l'article, Pekka Passi, de Vatajankoski, explique à la BBC que le stockage fonctionne bien et fait un commentaire pertinent :

« C'est un peu fou, si vous voulez, mais je pense que ce sera un succès. »

Lire l’article : BBC: Climate change: 'Sand battery' could solve green energy's big problem

Consultez les actualités de BBC News, BBC World ou des chaînes YouTube de BBC.

French translation by Sienna Berreby.

Mission Innovation: Polar Night Energy Contributes to the United Nation's Sustainable Development Goals

Mission Innovation’s assessment has identified that Polar Night Energy’s innovation is relevant at least to the Sustainable Development Goals (SDG) 7 and 9.

According to Mission Innovation’s assessment, Polar Night Energy’s heat storage innovation may have

• strong positive impact on SDG nr 7: Affordable and clean energy and

• partial positive impact on SDG nr 9: Industry, Innovation, and Infrastructure.

Polar Night Energy’s innovation is especially aligned with SDG target 7.2: “By 2030, increase substantially the share of renewable energy in the global energy mix”.

Our innovation enables upscaling of wind and solar energy, and makes clean energy available also during periods when it today does not exist.

Polar Night Energy’s innovation impacts also the SDG target 9.2: “Promote inclusive and sustainable industrialization and, by 2030, significantly raise industry’s share of employment and gross domestic product, in line with national circumstances, and double its share in least developed countries”.

Our innovation enables access to affordable and clean energy during all hours.

Read Mission Innovation’s full report: Sand-Based High Temperature Seasonal Heat Storage by Polar Night Energy Oy, Avoided Emissions Framework – Level 2 version 0.8 assessment, 2020

The Sustainable Development Goals (SDGs) are a collection of 17 interlinked global goals designed to be a "blueprint to achieve a better and more sustainable future for all". The SDGs were set up in 2015 by the United Nations General Assembly and are intended to be achieved by the year 2030.

Mission Innovation is a global initiative of 22 countries and the European Union, seeking to dramatically accelerate global clean energy innovation and make clean energy widely affordable and reliable. Mission Innovation was launched at the Paris Climate Conference in 2015.

Polar Night Energy Gets More Energy to Sales

Matti Ulvinen has started as a Product Sales Manager at Polar Night Energy. He will be focusing on sales and product development.

We are happy to announce that Matti Ulvinen has joined Polar Night Energy as a Product Sales Manager. He will be developing our sales processes as well as doing the actual sales and managing our customer relationships. He will also be part of project management and R&D.

For the last five years Ulvinen worked for Valmet, which is a leading global developer and supplier of process technologies, automation and services for the pulp, paper and energy industries.

– I have a lot of experience about international large-scale projects from start to finish. At Valmet I was involved for example in product development, sales projects, delivery projects and R&D, says Ulvinen.

He has a Master of Science degree from Tampere University of Technology where he studied Energy and process technology. His studies included for example thermodynamics, heat transfer and fluid dynamics.

During his career Ulvinen has had a wide range of projects relating to the environment, from climate neutrality and carbon capture to water treatment and flue gas scrubbers in energy and marine industry.

– Sustainability and environmentally friendly values have always been on my mind. That’s why I think that Polar Night Energy has a great product and the whole business idea is wonderful. I’m looking forward to working for PNE and developing the company.

You can contact Matti in Finnish, English or Swedish in business matters. Or if you just want to wish him luck, you can also do that in Hungarian, Portuguese or Spanish.

Contact:
Email matti.ulvinen@pne.fi
Phone +358 40 838 5767

Matti’s LinkedIn profile