除了一般人熟悉的電池,其實電力也可以藏在空氣裡,中國大陸正在積極發展「壓縮空氣儲能技術」,來穩定原本只能看老天臉色的綠色能源,一天最多可以發電四萬度,相當於3千戶家庭一天的用電量,到底怎麼把電能藏進空氣裡,帶您一起來看看。
交錯的田埂被十字路口取代,中國大陸常州金壇區拚經濟,吸引科技大廠和工業區入駐。魚米之鄉轉型為繁華的現代城市,帶來了滾滾商機,電量也跟著爆增。
常州金壇供電公司總經理 庄重:「我們今年到目前為止,全社會用電量的增幅超過了28%,在電量快速增長的同時,我們的用電負荷也在同比快速增長,那麼今年夏天的時候,我們的最高負荷達到了116萬千瓦。」
雖然整體用電負荷龐大,但其實夜幕低垂,工廠下班,用電量頓時大幅減少。這種用電差距,急需要儲電設備來做調節,於是當地廢棄的採鹽礦洞穴派上了用場,正好可以儲存低峰時期的多餘電力。
金壇鹽化有限公司副總工程師 王國華:「通過這些電來驅動壓縮機,把從大氣中取得的空氣 ,在壓縮過程中形成高溫和高壓(的空氣),把高溫也就是壓縮熱通過儲熱系統提取出來,存儲在儲熱系統當中,這個時候空氣就變成了高壓低溫,高壓低溫的空氣存儲在地下鹽穴。」
空氣也能發電,實在神奇!其實就是利用多餘電力,把空氣壓縮之後,存放進巨大的鹽穴裡面,等到需要電力的時候,再把鹽穴當中的空氣還原釋放出來,推動渦輪,就能再產生電力。
央視記者:「今年九月底金壇這個壓縮空氣儲能發電系統,成功發出了第一度電,這個工程一期的儲能容量為300兆瓦時,一個儲能周期可存儲電量30萬度電,可供6萬居民一天的用電,年發電量約1億千瓦時。」
把電力藏在空氣當中的儲電方式,不只應用在像金壇這種工業區,積極發展綠色能源的貴州畢節,也在進行類似實驗。目前畢節有22%的電力,仰賴風力或是太陽能發電,預計到2025年,環保能源的發電量將增加4.8倍。綠色能源雖然減碳,但發電量忽高忽低是最大的缺點。
南方電網畢節電力調度員 楊艷:「到冬天的話,就比如風(力發)電,風機的葉片就會被凝凍,所以就不能發出電力,然後光伏(太陽能板)的話,因為冬季雲層也比較厚,光也比較少,所以的話,發電的可能性較低一些。」
儲電設備因此成為維持穩定供電的必要裝置。目前主流的儲電系統得靠鋰電池,但成本高昂,很難負擔大規模的電量儲存跟轉換,壓縮空氣儲能技術就成為新的替代方案。
南風電網畢節調度中心副總經理 袁關芳:「在光照足、風大的這種天氣情況下,(畢節境內)新能源一天的發電量能夠達到1800萬度,這個電量已經完全能夠滿足畢節地區白天的供電需求,那隨著新能源不斷增加,肯定我這個畢節地區就消納不完通過儲能技術把它存起來供我在晚高峰的時候或是冬天的時候使用。」
畢節不像金壇擁有鹽穴,可以存放壓縮空氣,改用管線來當作儲存空間,每天最多能發電四萬度,相當於3000戶家庭一天的用電量。但把電力藏在空氣裡,有一大缺陷需要克服。
國家能源物理儲能技術研發中心工程師 左志濤:「現在10兆瓦系統的效率是60.2%,它就指的是100度電存進去然後能發出來60.2度電,下一代百兆瓦我們正在研發的,正在實施的這麼一套系統,它的效率會到70%左右,然後300兆瓦效率還會進一步提升。」
空氣藏電不是天方夜譚,目前它的轉換效率比起鋰離子電池的90%,還有一段差距,但是利用空氣當作介質,能源轉換的安全性高,也能長期儲存電力,儲能系統使用年限甚至長達好幾十年,大幅降低成本,未來進一步邁向商業化,前景可期。
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