稳定电力供应一直以来都是各国的政策主轴，但要如何打造无排碳、低成本、发电量又高的设备就是一大挑战了。为此，奥地利格拉茨科技大学（TU Graz）提出一项解决方案，结合抽水蓄电与热储存技术，创造出“热水蓄能水力系统”，有望零碳满足 90% 能源，助当地电网与供暖一臂之力。
在研究团队的构想中，这是一项结合抽水蓄能水力发电、蓄热器设备与区域供冷技术（district cooling technology）的三合一多功能系统。
其中 TU Graz 把抽水蓄能水力系统概念完全搬到地底下，利用地下水道来连结上下两个储水槽，电力生产过剩时会将下层水槽的水抽至上层存放，在电力需求高时，可以透过将上层水槽的水释放至下层，利用水位能来推动涡轮机输送电力。虽然运作模式基本上跟普通蓄水电站一样，但这不仅最小化所需面积，地理条件也不像传统抽水蓄电那么严苛，比较容易获得建设许可。
▲ 将抽水蓄电、再生能源与储热系统结合的概念图。
由于水的比热容较大、吸热与散热能力比较弱，也可以当成地下抽水蓄电厂的储热介质，地热或是再生能源电力可用来把水加热至 60-90°C，再透过热交换器来储存和释放热能，当热量需求较高时，厂商也可以利用管线直接供应给消费者；且新型热水蓄能水力也有搭配区域冷却系统，热水可以驱动冷却器，再沿着区域管线来提供消费者供冷需求，进一步降低制冷剂与空调的使用。
研究认为这类复合储能系统可以提升储能效率与成本效益，TU Graz 水利工程与水资源管理研究所博士生 Franz Georg Pikl 指出，与独立系统相比，新型设备的电力和储热效率因数（efficiency factor）约为 80%，可在成本不变的情况下提升总储存容量，且新系统可以连接到任何再生能源设备，这有助于解决某些绿能的间歇性问题。
Pikl 指出，新设备所需的成本回收时间比传统蓄水电站还要短，在生态环保方面也具有竞争优势，供电与储热时不仅能实现零排碳，该设备也不需要大面积空间，可减少对自然生态的影响。
目前 TU Graz 团队正努力争取电厂与公司赞助，希望未来能打造出热水蓄电设备原型，Pikl 表示，抽水蓄电与储热等技术发展至今已超过数十年，但都没有人把它们组合在一起。按照巴黎协定目标，人们得把气温升幅控制在 1.5°C 以内，而新型系统寿命相当长、可以成为再生能源设备的背后支柱，也是人们迈向节能环保另一步。
- The future of energy supply: Combined energy storage a key technology
（本文由 EnergyTrend 授权转载；图片来源：TU Graz）
