力保储能老大哥历史地位,抽蓄水力发电组织全球联盟

近年来谈到能源存储,一般人联想到的是锂电池,然而能源存储最早也最成熟的技术,其实是抽蓄水力发电,并且当前也仍是能源存储的老大哥,储能容量占全球95%,但随着投资金额大、工期长、新坝址在环保意识下难产等因素,抽蓄水力发电在这波能源存储发展浪潮中经常被遗忘,为力保老大哥龙头地位,抽蓄水力发电组织全球联盟。

国际水力发电协会(International Hydropower Association)、美国能源部以及11国政府与60多个组织于2020年11月初宣布成立国际抽蓄水力发电论坛(International Forum on Pumped Storage Hydropower),来推动全球抽蓄水力发电发展。

抽蓄水力发电目前仍是最具经济效益的能源存储方式,也是储能容量最大、长时间储能最容易、成本最低的能源存储方式,兴建成本约为每度电106~200美元,仍低于目前的电池储能技术,然而,在可再生能源急速发展,使得能源存储的必要性与讨论度前所没有高涨的同时,抽蓄水力发电身为当前最主要能源存储技术,占95%现有能源存储容量,得到的注意力却不成正比。

这是因为抽蓄水力发电一直面临几个障碍,首先要使用抽蓄水力发电必须建造水坝,如今合宜的坝址越来越难找,而建造水坝会淹没山林,也会截断回流性鱼类的回流路线,受到许多环境保护团体的反对,使得能建造新坝的地点更是少之又少。其次,建造水坝工程浩大,工期长、投入成本高,风险较大,相对的,锂电池能源存储计划可以快速完工上线,这是建水坝所无法做到的。

商业模式面临新挑战

抽蓄水力发电面临的问题还不只有水坝建造,整个市场趋势也对抽蓄水力发电有矛盾的影响,可再生能源增加,按理说能源存储的需求会提升,但是同时核能也正在减少,各国抽蓄水力发电主要是因应核电厂夜间也是发出一样的电力,因此在夜间离峰时将核电厂的多余电力存储起来,在白天尖峰用电时使用,然而,这个原本稳当的商业模式,却面临新的挑战。

在美国,核电厂一一关闭,在欧洲,大举推动绿色能源,本来应该创造储能的空间,但是太阳能压低了中午尖峰用电,严重过剩的风能则使得北德等地区不论尖峰离峰电力通通过剩,储能的商业模式遭破坏殆尽,其结果是本来瑞士的抽蓄水力发电失去了商业价值。

国际抽蓄水力发电论坛希望能对抗这些对抽蓄水力发电不利的趋势,将在3个方面努力:发展政策与市场结构、维持环境持久性标准、示范并改善抽蓄水力发电计划的商业价值。以美国能源部来说,就推出HydroWIRES“水力发电创新以支持稳定电力系统”(Water Innovation for a Resilient Electricity System)计划,来推动抽蓄水力发电。

针对水坝的环保抗争问题,美国能源部提出“进一步加速抽蓄水力发电完工上线时间”(Furthering Advancements to Shorten Time Commissioning for Pumped Storage Hydropower)创新挑战,提出许多新概念,例如发展封闭式循环的抽蓄水力发电,也就是说并不在自然水体上兴建水坝,而是注入所需的水量后就在系统中不断封闭循环,既可免除环保运动的抗争,也扩大应用场址,在缺水或没有自然水体的位置也能应用。

然而,另一方面,相对于电池能源存储技术的媒体曝光,抽蓄水力发电需要更积极推进大众的认知,抽蓄水力发电产业认为,抽蓄水力发电的能源存储潜力,在未来应该可以发挥,毕竟,每年世界上添加50~60吉瓦(gigawatt)风能、100吉瓦太阳能,总是会有相对应的能源存储需求的。

(首图来源:pixabay)

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