2023.04.18 能源
根據國際能源署的資料,全球將在2022年至2027年這5年間增加與過去20年一樣多的可再生能源。這使得儲能變得越來越重要,因為可再生能源無法提供穩定的電力,太陽光不永遠照耀,風不是永遠在吹。所以需要找到在風力渦輪快速轉動及太陽能板獲得充足光線時,儲存多餘電力的方法。電池似乎是解決方案,但必須先克服價格高和技術缺乏標準化的障礙,以下是不需要電池的儲能方法。1.重力儲能:利用可再生能源發電量較高時產生的能量,將30噸重的磚塊舉到一座特殊建築內的高空,磚塊升起時會產生所謂的位能(potential energy),一旦升起的磚塊被放下,就會釋放出可反饋入電網的動能(kinetic energy)。2.抽水儲能:水電是迄今世界上最大的可再生能源發電資源,占全球可再生能源發電量的60%以上。抽水儲能的原理與重力儲能類似。將水從較低的水庫汞入較高的水庫,在需要發電時釋放這些水使其向下通過渦輪機發電。當電力需求和價格較低時,水會被泵到較高的水庫,並在電力需求上升時釋放。國際水電協會表示,抽水儲能占全世界儲能的94%,未來進一步擴大規模的潛力巨大。圖片來源:World Economic Forum3.壓縮空氣儲能:壓縮空氣儲能(compressed air energy storage, CAES)將多餘能量轉移到地下,工作原理為使用多餘的電力運行旋轉式壓縮機來冷凝空氣,再將高壓空氣裝入地下洞穴或容器中,隨後可在渦輪機中釋放、加熱和膨脹來發電。這種方法自1870年以來一直被使用,但全世界只有兩個商業規模的CAES工廠在運行,分別是1991年於美國投入使用,另一個則是1978年於德國啟用。4.液態空氣儲能:除了將能量儲存在壓縮空氣中,它還可以儲存在液態空氣中。液態空氣儲能(liquid air energy storage, LAES)通過使用多餘的可再生能源電力為液化器提供動力,液化器將空氣冷卻並壓縮成-196°C的液體形式。然後將其儲存在罐中,需要時將其釋放、加熱並轉化為氣體推動渦輪機產生能源。液態空氣儲能主要優勢是使用現有技術,並且使用壽命超過30年。不利的一面是,以這種方式改變能量狀態會導致能量損失,LAES效率會降低至原有的50-70%。這比效率約為99%的鋰離子電池(lithium-ion batteries)效率低得多,並且可能危及LAES的可行性。
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文章來源:經濟部產業發展署產業永續發展整合資訊網