德國全速沖刺風(fēng)能的結(jié)果,當(dāng)電力需求不足,風(fēng)力卻十分充沛時,產(chǎn)生大量多余能源,若要透過歐洲電網(wǎng)售予鄰國,偏偏丹麥也大力發(fā)展風(fēng)能,德國海上風(fēng)場發(fā)電過剩時,鄰近的丹麥風(fēng)場往往一樣發(fā)電過剩,真不知道該賣去哪兒,許多時候只能棄風(fēng)。為了因應(yīng)大量剩余風(fēng)能,德國開始研究各種能源儲存方式。
由于棄風(fēng)所拋棄的電力價值等于零,所以只要儲能成本夠便宜,儲能辦法浪費點能源也無所謂,德國綜合機(jī)電大廠西門子(Siemens)就提出風(fēng)力發(fā)電結(jié)合熱儲能的辦法,稱為“未來能源解決方案”(Future Energy Solution),并期望這樣的儲能科技能協(xié)助風(fēng)能解決棄風(fēng)問題,并達(dá)到每度電供電成本0.1 歐元以下的目標(biāo)。
美國尖峰單循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電的成本約為每度電0.165~0.218 美元,抽蓄水力發(fā)電成本約為每度電0.188 美元。若能達(dá)到此一目標(biāo),顯然將能比現(xiàn)有的尖載電力來源更有價格競爭力。
西門子熱儲能的原理相當(dāng)簡單,多余電力用來驅(qū)動工業(yè)級電熱器,將空氣加熱到攝氏600 度,用來烤熱包復(fù)于隔熱儲槽中的玄武巖床,當(dāng)需要用電時,就利用熱石頭煮水產(chǎn)生蒸氣推動蒸氣渦輪發(fā)電。西門子在德國經(jīng)濟(jì)事務(wù)暨能源部注資補(bǔ)貼下,目前正組裝25 立方米的儲槽模型,計劃將于2016 年12 月開始測試。
隔熱儲槽模型測試完成后,西門子規(guī)劃在一處廢棄煉鋁廠,采用1.5MW發(fā)電容量的西門子蒸氣渦輪,建立5MW發(fā)電容量、3.6 萬度儲能容量的示范計劃。示范計劃預(yù)定在2018 年初完工,將設(shè)有2,000 立方米容量的巖石儲槽,計劃全天候提供1.5MW發(fā)電容量,預(yù)期示范計劃的儲能能源效率將為25%。
西門子規(guī)劃在2019 年發(fā)展30~40MW發(fā)電容量的先導(dǎo)計劃,之后進(jìn)行正式商業(yè)化的計劃,正是商用計劃將有100MW發(fā)電容量,儲能后能持續(xù)發(fā)電高達(dá)48 小時,而儲能能源效率將為50%。
2014 德國拋棄可再生能源高達(dá)15.81 億度,相當(dāng)于損失8,300 萬歐元,其中風(fēng)能占77.3%,達(dá)12.22 億度,相當(dāng)于損失7,200 萬歐元,這些平白拋棄的能源,若能回收50% 也是相當(dāng)可觀,因此西門子并不介意儲能的效率不高。
但是,由于其他儲能技術(shù)的成本正快速降低、效率也正快速改善,儲熱儲能屆時在成本效益上是否仍然占優(yōu)勢,可說還在未定之天,有可能不敵電池儲能系統(tǒng)而遭市場淘汰。無論如何,西門子的嘗試顯示“問題就是商機(jī)”,棄風(fēng)是一大問題,但看在西門子眼中卻是發(fā)展解決方案的大好機(jī)會。
由于其他許多廠商也英雄所見略同,在諸多能源儲存技術(shù)群雄并起下,棄風(fēng)問題在可見的未來將很快得到解決。