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突破锂电池垄断能源储存市场,Hydrostor 将在南澳洲兴建压缩空气储能

2024-11-24 219

在锂电池量产规模提升、成本节节下降之下,能源储存市场目前可说是锂电池的天下,其他能源储存技术包括其他电池技术、飞轮、压缩空气储能等,都在锂电池的强势下相形失色,不过这不表示相关厂商已经弃械投降。加拿大新创事业 Hydrostor 将在南澳洲兴建 5 百万瓦(megawatt)1 万度规模新式压缩空气储能设施,以为压缩空气储能打下滩头堡。

锂电池虽然是目前储能主流,但锂电池技术上并不适合长时间大量电力的储存与转移时间使用,目前大多做为紧急应变以及电网调控频率等弹性调度功能,但是随着可再生能源比例日渐提高,未来终会需要搭配太阳能,将日间电力储存到夜间使用,或搭配离岸风能,将夜间多余电力储存到日间用电尖峰使用,如此大量、长时间的储能应用方式,将会是其他储能技术的一线生机。

压缩空气储能的原理是利用离峰时间多余的电力,用来加压空气,打入地底洞穴中,等到用电尖峰时,再从地底洞穴释出高压空气,推动涡轮发电,地底洞穴可以是天然的地洞,也可以是其他产业人为挖出来的地洞,例如矿业挖掘出来的矿坑,或是油气公司钻油抽取石油与天然气之后留下的空洞。

Hydrostor 主打其先进压缩空气储能,首先 Hydrostor 将压缩空气时产生的热,以储热设施储存起来,之后释放高压空气时,会需要吸收热能,直接从储热系统提供,如此可增加能源效率;另一方面,Hydrostor 在地面打造大蓄水池,地下洞穴部分注满水,压缩空气打入地下时,将洞穴中的水推出,推上地面的蓄水池,如此压力可保持恒定,即地面与洞穴高度差的水压,利于系统运作。

压缩空气储能之所以未受主流青睐的原因,是因为需要具备合适的地质条件,才有可供利用的地洞,而利用地洞也并非那么容易,许多新创事业前仆后继,仍无法达成具备经济价值的目标,Hydrostor 将在废弃的安格斯(Angas)锌矿打造储能地洞,希望能避免其他同业利用既有洞穴的一些问题,并证明压缩空气储能在经济上可行。

储能需求增加为测试契机

澳洲近年来面临电力危机,储能需求殷切,虽然特斯拉(Tesla)为澳洲建立 100 百万瓦储能设施,一上线就发挥效用,不过这也让澳洲了解到储能的重要性,因此积极发展储能计划,并愿意尝试各种技术。Hydrostor 的 5 百万瓦计划若能成功运作,将成为示范,有利于争取后续计划,规模可能高达数百百万瓦。

Hydrostor 先前发展水下气球高压空气储能,在加拿大安大略进行水下气球示范计划后,由于水下气球只能应用在大湖附近地区,进一步将水下气球改为利用充水地下洞穴,以扩大地理应用范围,在安大略又打造 2 百万瓦的正式计划,最初将先只有 8,000 度电储能规模,之后可借由从地下洞穴中抽出较多水,来扩大储能规模达 1.5 万度电,该计划已经与安大略独立电网(Independent Electricity System Operator,IESO)签下 10 年合约。

Hydrostor 这次澳洲计划总预算 3,000 万澳币,其中有澳洲可再生能源署 600 万澳币,以及南澳洲可再生能源基金 300 万澳币资助,完工后,将连上澳洲国家电力市场,自由进行交易,包括提供各种电力服务,以及可在离峰低电价时间储能,在尖峰高电价时间售电,赚取差价。该计划只待最终审核通过即可开工,预定将在 2020 年初或年中完工上线,Hydrostor 计划为该工程拍摄纪录片,且该计划将设置游客中心,以广为宣传其压缩空气储能技术。

Hydrostor 目前在全球有 15 处开发中计划,目前正在争取 200 百万瓦、6 小时储能时间,以及 300 百万瓦、12 小时储能时间的计划。Hydrostor 预期技术在 500 百万瓦、10 小时储能时间的规模时,能达到每度电储能容量成本低于 100 美元的整数关卡,借此正面迎战锂电池储能。不过,目前 Hydrostor 的储能成本仍然远高于该目标,是否能拉近,就看澳洲计划的表现如何了。

  • South Australian zinc mine to be converted into Australia’s first compressed air facility for renewable energy storage
  • Hydrostor Will Build Compressed Air Storage for the Australian Grid

(首图来源:Hydrostor)

2019-03-12 13:32:00

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