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能源储存贡献减碳,不必等到绿能普及

来源:申博会员网址aa0000     2020-08-01 01:13:46     阅读次数:312

能源储存贡献减碳,不必等到绿能普及

一般对能源储存贡献减碳的想像,是能源储存可促进绿能的普及,再透过绿能的普及间接减碳,不过美国独立电力供应商 AES 旗下的能源储存部门 AES 能源储存(AES Energy Storage)认为不用等那幺久,其实现在能源储存就可以对减碳发挥贡献,关键在于複循环燃气电厂与单循环燃气电厂之间的能源效率不同。

目前主流燃气发电方式是複循环燃气电厂,如台湾大潭发电厂即属于複循环燃气电厂,以大潭电厂而言,其机组能源效率可达 58.75%,远高于单循环燃气电厂,也就是说,燃烧同样的天然气,产生一样的二氧化碳时,複循环燃气电厂譨产生更多电力,或是反过来说,发出同样电力时,单循环燃气电厂的碳排量较高。

AES 计算两者之间的差别,每发出 1,000 度电力,複循环燃气电厂产生 825 英磅的二氧化碳,单循环燃气电厂却会产生 1,365 英磅,可以清楚看出双方的碳排量差别。单循环燃气电厂往往于尖峰时启用,做为尖峰时的备援弹性供电,若是能改以能源储存方式,储存複循环燃气电厂所发出的电力,在尖峰时放电使用,取代尖峰单循环燃气电厂,就有机会减少碳排,AES 计算,複循环燃气电厂加上电池能源储存,考虑到充电过程的能源损耗,每 1,000 度电力发电与储存产生 916 英磅二氧化碳,比起以单循环燃气发电因应尖峰需求,减少了三分之一的碳排放量。

若依照 AES 的想法,建立大量能源储存容量,当电力过剩时也不关闭複循环燃气发电厂,而是让它一直全力发电,多余的电力储存起来,尖峰时放电使用,取代尖峰时启动的单循环燃气电厂,如此一来不仅可以减少碳排放,複循环燃气发电厂可持续运转,也能提升容量因数,有利于进一步降低发电均化成本。

打造储能系统取代电厂

AES 能源储存目前正为南加州爱迪生(Southern California Edison)电力公司建造 100 百万瓦、可储存 40 万度容量的锂电池能源储存系统,打算用来做为尖峰供电使用,取代尖峰电厂,此能源储存装置将储能用以供应该区域的傍晚需求高峰。

不过,锂电池能源储存装置过去主要用来做为短期频率调整使用,使用方式是短期间快速充电或放电,而非持续放电数小时,长期如此使用下来,可能会加速老化,导致效能下降。目前有许多可供长时间供电的能源储存技术,如液流电池、液态金属电池等,不过这些技术都还处于早期阶段。

锂电池是否能达到技术规格上的超过 90% 充放电效率也是另一个问题,此外,可能有部分电力要用来冷却电池,锂电池提供的是直流电,要与电网连结需先转换为交流电,转换过程的损耗也必须计入,这些都有可能让 AES 的计画发生变数。

不过 AES 对锂电池能源储存仍然相当看好,除了上述100 百万瓦、 40 万度容量计画以外,AES 能源储存也为姐妹企业印第安纳波利斯电力与照明公司(Indianapolis Power & Light)打造 20 百万瓦能源储存系统,做为长达数小时的能源储存资源,AES 表示能源储存最好的一点就是能够上下调整达 2 倍的幅度,电力过剩时可吸收 20 百万瓦,电力短缺时能释出 20 百万瓦,相当于有 40 百万瓦的弹性空间。

AES 认为,未来当可再生能源普及时,能源储存装置可以储存午夜多余的风能,以及中午多余的太阳能,转移到用电高峰使用,如此一来就能达到零碳排,但在此之前,能源储存装置可储存複循环燃气发电的电力,在用电尖峰放电使用,取代过去的尖峰单循环燃气电厂,也能减少碳排放量。理论上如此,就看 AES 实际执行成果如何了。

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