能源知識庫

重點摘述

一、歐洲正面臨能源危機。對此，立基於美國奧勒岡威爾遜維爾（Wilsonville, Oregon）的ESS公司（Energy Storage Systems）的歐洲總監Alan Greenshields認為：可再生能源與能源得以長期儲存是面對能源危機的解決之道。主要有兩方面原因：

(1)再生能源是主動發生並產生電力，不需要透過進口

(2)使用再生能源可以穩定商品的物價成本

二、當前仍需要透過天然氣作為供電平穩的手段。不過當再生能源的可儲存量達到30%以上時，再生能源也可以保持電網供電的穩定。這有賴能源長期處存的技術。

三、政策（policy）與儲量市場（capacity market）在能源長期儲存上都扮演非常重要的角色。Alan Greenshields認為：市場需要一些激勵措施（incentives）來擴大儲能市場。此處的重點在於「擴大規模」（getting to scale）。但不同於石油與天然氣行業在100多年內緩慢建立，人們需要更快的方式來擴大規模。

觀點評析

一、雖然從石化燃料轉用再生能源有助於減少全球碳排放，但因再生能源的間歇性和不穩定性，使其無法像石化燃料那般可靈活地增加或減少以滿足用電需求，甚至可能對電網在供應電力上造成壓力。最有名的例子即是美國加州電力供需圖出現的「鴨子曲線」。使用太陽能發電時可供電力的高峰是中午時分，但是用電需求的高峰則是傍晚和夜晚，而晚上無法使用太陽能發電，故從石化燃料等其他傳統發電方式的需求壓力變大增。隨著再生能源用得愈來愈多，「鴨子曲線」可能會成為再生能源使用國的一大問題。

二、《Revolutionized Magazine》雜誌主編Emily Newton認為：想要加速採用再生能源，電網營運業者需要方法來解決再生能源產生過剩的問題。此一問題可透過長期「儲能系統」（long-duration energy storage systems,ESS）解決。主要途徑二：

(1)開拓可長期儲存電能的電池：美國目前已經可以做到儲存與放電時間長達12小時的新型流液電池（new flow battery）。在澳洲則已有1600MWh的鋰離子儲能系統。這種方式是大型集中式的儲能。

(2)嘗試「分布式儲能」（distributed energy storage）：有別於大型集中式儲能，法國電網營運商RTE（Réseau de Transport d'Électricité）則是在全國三個變電站採用鋰離子儲能系統，以應變再生能源的發電波動。

三、西門子能源股份公司（Siemens Energy）的Holger Wolfschmidt博士更認為：如果沒有適當數量的能源儲存，則諸如穩定電網、脫碳發電、確保能源供應等未來目標都難以實現。在眾多儲能方法中，他認為應該分為短期與中長期來區分：

(1)短期：採用電池（特別是鋰離子電池）儲能，可以在再生能源波動、或者是短缺時提供電能；透過幾毫秒到幾天的時間來進行能量釋放、穩定電網供電。此外，使用電池還有兩個好處：

A.可以避免電力提供業者非自願削減所產生的「棄電」（curtailment）。

B.在電力價格便宜時儲能、價格高時出售；讓能源套利成為可行，讓電力服務提供業者更有又因去建置儲能設施。

(2)中長期：此階段需要能儲能達數天甚至數個月。中長期的儲能方式多半採用機械（mechanical）、熱（thermal）、或熱機械（thermal-mechanical）等方案。例如：透過壓縮空氣儲能、抽水儲能（pumped hydro）等。

四、英國在儲能的實踐上可說領先全球。在2022年7月5日於牛津正式啟用了55MW的鋰離子-釩混合電池儲能係統（BESS），這也是目前世界上最大的鋰釩混合動力電池站。開發商Pivot Power希望將這種模式推廣到英國其他40多個地點，並且會在倫敦郊區與康沃爾郡再建立400MWh的儲能站。

五、至於在芬蘭，則於儲能電池的開發上有了重大突破。該國能源新創公司Geyser Batteries的CEO也是創始人Andrey Shigaev表示：目前儲能電池是一個活躍的產業，而該公司所開發的Geyser電池技術不僅獲得2021年的新能源挑戰賽（New Energy Challenge）冠軍，更可以快速儲能與釋放電力高達一百萬次。他認為這樣的電池能力可以穩定電網，並在供需失衡時消除不穩定或停電的風險。