废弃钻井平台与矿坑也有另一春,最近苏格兰新创 Gravitricity 就打算在爱丁堡利斯港打造一座 250KW 重力储能先导电厂,利用重物位能带动发电机来发电,进一步储存当地多余的再生能源电力。
这项储能技术和抽蓄水力有点类似,只是蓄水电站的重力媒介是“水”,借由调整水位来储电,当电力生产过剩时,便可趋动电动抽水泵,把水输送至地势较高的蓄水库,电力需求提高时,就能把水闸放开,蓄水库的水依地势流往原先位置,借水势能推动水道间的涡轮重新发电。
而 Gravitricity 的重力媒介是 500-5,000 公吨的“重物”,主要是善加利用废弃钻井平台与矿井,在 150-1500 米长的钻井中重复吊起与放下 16 米长的钻机(Rig),透过电动绞盘,先将钻机拉到废弃矿井上方,需要用电时再让钻机直直落下,进而“释放”储存起来的电力,概念与抽水蓄电厂雷同,也一样具有稳定与调度电网的功能,而它还可以控制落下速度延长电力释放时间。
Gravitricity 声称可以在一秒钟之内快速反应并提供电力,速度和锂离子电池一样,可将电网频率稳定在 50Hz。其中电网频率是供需平衡的指标,表示电网交流电的频率,在台湾这种震荡每秒发生 60 次,因此电网通常采用 60Hz,频率越低,传统发电厂就越难将电力输入电网,而锂电池不会有这个问题。
根据官网,这项技术的使用寿命约 50 年,期间并不会因为运作多年出现性能损耗,效率最高可达 90%,每个案场可配置 1 至 20MW 容量,输出持续时间为 15 分钟至 8 小时,研究人员指出,理想设置地点为废弃矿坑。
Gravitricity 预计在 10 月开始在属于封闭式深水港的利斯港口打造先导电厂,成本约 100 万英镑,大概会在 12 月完工并连接到电网进行后续评估,其中-机构创新局(Innovate UK)资助了 64 万英镑。
据计划,先导案场中会有两个 25 吨重的钻机,Gravitricity 工程师 Miles Franklin 表示,这项计划会让团队的模型与概念方向更为明确,为 2021 年的 4MW 全尺寸重力储能系统铺平道路。
而说道重力储能系统,不得不提的是在美国与瑞士设总部的 Energy Vault,该技术是先把一块块 35 公吨重的混凝土砖堆成一座高塔,需要用电时再让顶层的起重机把水泥砖移到下方,目前该公司在 2019 年 8 月获得日本软银 1.1 亿美元的资助。
奥地利国际应用系统分析研究所(IIASA)也有推出类似研究,只是重力媒介从钻机、水泥改成砂石,运用陡峭山坡的地势,在用电量低时用发电机将砂石运到位于山顶的存放地,用电量高时再把砂石运回地面,而这种砂石重力系统也可以跟一般的水力电厂结合,让水与沙石能同时、或是以互补的方式储存电力。
- Storing wind and solar with new gravity-based system
- Gravitricity
(首图来源:Gravitricity)
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