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把水库变电池,抽水蓄能电站成澳洲电力调度救星

2024-11-24 211

若电力系统要从燃煤发电、天然气发电等传统能源转向再生能源,广设太阳能、风力发电设备或许还不够,绿能为间歇性能源,还需要大量储能系统以提高电网调度能力,面对能源转型,澳洲积极建设电池储能系统的同时,也押注在抽水蓄电发电厂上。

抽水蓄电发电技术历史悠久,是种兼具储水与发电的多功能储能系统,通常电厂分成上下两层,当用电需求低或是电价低时,将会把水从低处输送到上层水库,电力需求高、需要更多的电力供应时,则透过将上层蓄水库的水释放至下层,利用水位能来推动涡轮机输送电力。

抽水蓄能电站优点多多,其一,设备使用寿命相当长,比太阳能、风力发电的 25 年、核能发电厂的 30 年还要长,只要更换新装置就可以延长发电寿命,基本上厂商获利期可以超过 100 年。

其二,多数国家的水坝本来就有水力发电设施,原先就已经跟电网相连,只要改建既有的水坝,打造另一水池、输水地底隧道等,就能转型成抽蓄水电站,目前澳洲的抽蓄水电站计划也是采类似规划。

其中 Snowy 水坝是澳洲目前最大的水库,澳洲-斥资 35 亿美元打造 Snowy 2.0 计划,装置容量扩建 2,000MW,并将储电量提高 4 倍,未来有望为 500,000 户家庭供电一周,预估 Snowy Hydro 将在 2024 年改建完成。

澳洲-认为,抽蓄水电站将能有效缓解风能与太阳能等间歇性再生能源的影响。抽水蓄电厂也不像一般水力发电厂会出现缺水限电的状况,抽水蓄电厂分为上下水池,主要透过水位能来发电,用电需求较低的时候,还可以再调度水流。

不过该电厂有美丽也有哀愁,高昂的建设成本、以及无法可逆的环境伤害都是挑战,也得考量到挖掘地底隧道的技术困难性、-未来是否还会支持再生能源等等,澳洲在推动蓄水电力厂的同时,也不是没有反对声浪,更有不少人认为比起物理性储电,把水库转型成大型电池,不如打造真正的电池储能系统还比较便宜。

以目前电池成本来估算,锂离子电池前期成本完胜水库变身电池,而以性能来说,锂电池的电力调度也不错,特斯拉 2017 年底在南澳完工的大型电池上工不到一个月就已经向南澳证明其价值──当远在 1 千公里外的维多利亚省燃煤发电厂跳闸那一刻,特斯拉电池就以 140 毫秒的速度向中央电网输送了 100 MW 电力,应变反应相当迅速。

对此,Snowy Hydro 计划首席执行官 Paul Broad 表示,长期来看,其实抽水蓄电的成本比锂离子发电厂还要便宜 60 倍,且特斯拉位于南澳的大电池储存容量只有一小时,一次也仅能用几分钟,若 Snowy 抽水蓄电建成,则能持续运作长达一周。

不过在能源转型的路上,新建储能系统都意味着再新增一面防护罩,不管是抽水蓄电厂还是锂离子电厂都各有优缺点,抽蓄水力发电历史悠久、可靠又长寿;锂离子电池反应快、建设时间短,这两种系统也都可以降低再生能源对电网的负担,或许只能要提高中央电力调度弹性,都是好系统。

  • The big bet on Snowy’s ‘water battery’
  • EGEB: ‘Freedom gas,’ Australia’s ‘water battery,’ Hungary’s $1B green town plans, and more

(首图来源:Snowy 2.0 官网影片截图)

延伸阅读:

  • 近 50 年水坝将重生,澳洲拟改建成抽水蓄能电厂
  • 澳洲考虑打造总计 3.63 亿度储电能力的抽蓄水力发电
2019-06-05 04:49:00

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