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随着可再生能源、微电网以及电网弹性化、智能化的趋势,能源储存越来越受重视,不过,尽管电池技术日新月异,就目前而言,人类成本最低的储能方式,仍然是抽蓄水力发电(抽水蓄能),而适合兴建水库的地点已经不多,更有生态破坏的考量,其次是压缩空气储能,俗称“风穴”,但良好的风穴地点也与地质有关,若是不配合天然地形,而是完全人为打造风穴,则成本激增,因而限制了风穴的使用范围。不过,正如同陆上风场受地理条件限制,就往离岸发展,风穴在陆上受限,是否也能发展离岸压缩空气储能?加拿大将率先实地试验这个可能性。
这次试验由多伦多水电(Toronto Hydro)主导,技术来自加拿大新创企业水储能(Hydrostor),顾名思义,水储能并不本地穴储存压缩空气,而是在水底,水储能的技术是从岸边钻掘气道,直通往湖底或海底,连接大型气球,由重物压住,固定在湖中或海中,利用水压加强压缩空气的效果,储能时把高压空气从岸上基地沿着气道打入水底的大气球,需要能源时就释放压缩空气推动涡轮发电,能源回收率约为 60% ~ 80%,设备保固 10 年,但预期能延长到 20 年。这项新科技将在安大略湖进行为期 2 年的示范测试计划,计划容量为 1 百万瓦(megawatt)。
水储能的长期目标是与抽蓄水力发电一样,充当电网尖峰用电转移的设备,短期目标则是取代备援柴油发电机,测试结果将决定多伦多水电应用该技术的程度。
由于利用钻掘技术钻过海岸,水底气球只需重物压住,整体系统十分简单,安装过程所需的吊车与船只操作也很少,只需一艘拖船就能搞定,成本比建置风穴来得更低,唯一的问题是法规限制,在安大略湖的测试计划就得通过 17 项审核。
水储能目前测试的系统虽为 1 百万瓦,但日后将发展 5、10、50、100 百万瓦系统,以 10 百万瓦系统而言,储能成本约为每度电容量 250 美元。成本与近岸海底地形有关,若近岸的海水或湖水越深,成本就越低,在安大略湖的测试计划位于离岸 1.8 英里(约 3 公里)远,水深 180 英尺(约 55 公尺),但其基本设计是预设离岸 1.8 英里远处水深 650 公尺。
水储能正在分析全球离岛有合适的水深以及电力传输受限、电价高者,两者交集就是水储能的可能客户,但若此技术规模化后成本降低,不只离岛,如亚洲沿海城市都可能可以利用此项科技为能源储存的选择之一。
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