
一般對(duì)能源儲(chǔ)存貢獻(xiàn)減碳的想象,是能源儲(chǔ)存可促進(jìn)綠能的普及,再透過綠能的普及間接減碳,不過美國獨(dú)立電力供貨商AES旗下的能源儲(chǔ)存部門AES能源儲(chǔ)存(AES Energy Storage)認(rèn)為不用等那么久,其實(shí)現(xiàn)在能源儲(chǔ)存就可以對(duì)減碳發(fā)揮貢獻(xiàn),關(guān)鍵在于復(fù)循環(huán)燃?xì)怆姀S與單循環(huán)燃?xì)怆姀S之間的能源效率不同。
目前主流燃?xì)獍l(fā)電方式是復(fù)循環(huán)燃?xì)怆姀S,其機(jī)組能源效率遠(yuǎn)高于單循環(huán)燃?xì)怆姀S,也就是說,燃燒同樣的天然氣,產(chǎn)生一樣的二氧化碳時(shí),復(fù)循環(huán)燃?xì)怆姀S譨產(chǎn)生更多電力,或是反過來說,發(fā)出同樣電力時(shí),單循環(huán)燃?xì)怆姀S的碳排量較高。
AES計(jì)算兩者之間的差別,每發(fā)出1,000度電力,復(fù)循環(huán)燃?xì)怆姀S產(chǎn)生825英磅的二氧化碳,單循環(huán)燃?xì)怆姀S卻會(huì)產(chǎn)生1,365英磅,可以清楚看出雙方的碳排量差別。單循環(huán)燃?xì)怆姀S往往于尖峰時(shí)啟用,做為尖峰時(shí)的備援彈性供電,若是能改以能源儲(chǔ)存方式,儲(chǔ)存復(fù)循環(huán)燃?xì)怆姀S所發(fā)出的電力,在尖峰時(shí)放電使用,取代尖峰單循環(huán)燃?xì)怆姀S,就有機(jī)會(huì)減少碳排,AES計(jì)算,復(fù)循環(huán)燃?xì)怆姀S加上電池能源儲(chǔ)存,考慮到充電過程的能源損耗,每1,000度電力發(fā)電與儲(chǔ)存產(chǎn)生916英磅二氧化碳,比起以單循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電因應(yīng)尖峰需求,減少了三分之一的碳排放量。
若依照AES的想法,建立大量能源儲(chǔ)存容量,當(dāng)電力過剩時(shí)也不關(guān)閉復(fù)循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電廠,而是讓它一直全力發(fā)電,多余的電力儲(chǔ)存起來,尖峰時(shí)放電使用,取代尖峰時(shí)啟動(dòng)的單循環(huán)燃?xì)怆姀S,如此一來不僅可以減少碳排放,復(fù)循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電廠可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),也能提升容量因子,有利于進(jìn)一步降低發(fā)電均化成本。
打造儲(chǔ)能系統(tǒng)取代電廠
AES能源儲(chǔ)存目前正為南加州愛迪生(SouthernCalifornia Edison)電力公司建造100百萬瓦、可儲(chǔ)存40萬度容量的鋰電池能源儲(chǔ)存系統(tǒng),打算用來做為尖峰供電使用,取代尖峰電廠,此能源儲(chǔ)存裝置將儲(chǔ)能用以供應(yīng)該區(qū)域的傍晚需求高峰。
不過,鋰電池能源儲(chǔ)存裝置過去主要用來做為短期頻率調(diào)整使用,使用方式是短期間快速充電或放電,而非持續(xù)放電數(shù)小時(shí),長期如此使用下來,可能會(huì)加速老化,導(dǎo)致效能下降。目前有許多可供長時(shí)間供電的能源儲(chǔ)存技術(shù),如液流電池、液態(tài)金屬電池等,不過這些技術(shù)都還處于早期階段。
鋰電池是否能達(dá)到技術(shù)規(guī)格上的超過90%充放電效率也是另一個(gè)問題,此外,可能有部分電力要用來冷卻電池,鋰電池提供的是直流電,要與電網(wǎng)連結(jié)需先轉(zhuǎn)換為交流電,轉(zhuǎn)換過程的損耗也必須計(jì)入,這些都有可能讓AES的計(jì)劃發(fā)生變量。
不過AES對(duì)鋰電池能源儲(chǔ)存仍然相當(dāng)看好,除了上述100百萬瓦、40萬度容量計(jì)劃以外,AES 能源儲(chǔ)存也為姐妹企業(yè)印第安納波利斯電力與照明公司(Indianapolis Power & Light)打造20百萬瓦能源儲(chǔ)存系統(tǒng),做為長達(dá)數(shù)小時(shí)的能源儲(chǔ)存資源,AES表示能源儲(chǔ)存最好的一點(diǎn)就是能夠上下調(diào)整達(dá)2倍的幅度,電力過剩時(shí)可吸收20百萬瓦,電力短缺時(shí)能釋出20百萬瓦,相當(dāng)于有40百萬瓦的彈性空間。
AES認(rèn)為,未來當(dāng)可再生能源普及時(shí),能源儲(chǔ)存裝置可以儲(chǔ)存午夜多余的風(fēng)能,以及中午多余的太陽能,轉(zhuǎn)移到用電高峰使用,如此一來就能達(dá)到零碳排,但在此之前,能源儲(chǔ)存裝置可儲(chǔ)存復(fù)循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電的電力,在用電尖峰放電使用,取代過去的尖峰單循環(huán)燃?xì)怆姀S,也能減少碳排放量。理論上如此,就看AES實(shí)際執(zhí)行成果如何了。

