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夏威夷测试飞轮技术储能 比锂电池更划算?

导读: 夏威夷因为能源依赖进口而成为美国能源价格最昂贵的地区之一,近年来积极发展能源自主,大力推动可再生能源,也因此产生能源储存的需求,目前主流的能源储存技术仍是电池技术,但夏威夷电力公司多方尝试,从锂电池系统到以储热式电热水器做为虚拟能源储存,如今则与新创事业琥珀动力测试飞轮技术。

  夏威夷因为能源依赖进口而成为美国能源价格最昂贵的地区之一,近年来积极发展能源自主,大力推动可再生能源,也因此产生能源储存的需求,目前主流的能源储存技术仍是电池技术,但夏威夷电力公司(Hawaiian Electric)多方尝试,从锂电池系统到以储热式电热水器做为虚拟能源储存,如今则与新创事业琥珀动力(Amber Kinetics)测试飞轮技术。

  琥珀动力技转自美国能源部旗下的劳伦斯利福摩尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)以及加州大学柏克莱分校,并由加州大学柏克莱分校的创业育成中心 SkyDeck 辅导育成,于 2013 年与创办人的公司柏克莱能源科学(Berkeley Energy Sciences)合并,开始商业营运,并接着由夏威夷州的能源精进创新育成基金(Energy Excelerator)辅导。2015 年时琥珀动力得到加州的太平洋瓦斯电力公司(Pacific Gas & Electric,PG&E)20 百万瓦计划。

  琥珀动力专营飞轮技术,其飞轮 95% 材料为钢,宣称保固 30 年,唯一会耗损的零部件为轴承,只需要每 10 年更换轴承,相对于锂电池寿命可能 10 年就得全数重新更换,琥珀动力认为飞轮较为划算。

  过去飞轮技术的优势是可迅速大量释放能量,对电网做出快速调节,但是受限于飞轮持续转动的空气阻力与摩擦力,飞轮动能会缓缓损失,并不适合用于长时间能源储存。先前其他飞轮企业,诸如信标电力( Beacon Power)在纽约州建立电网及能源储存系统,是专用来因应快速反应需求,而非长时间储存。

  琥珀动力在飞轮设计上改善,并采用更均质的钢材,以最小化飞轮转动时的空气阻力、摩擦力与电阻,因而能够应用于长时间储能上,提供 4 小时的充放电循环。2012 年时,琥珀动力宣称其技术较其他飞轮技术可降低成本一半。加上使用高效能电动马达,琥珀动力也宣称其飞轮能支持无限次充放电循环超过 20 年不会有容量损失。

  此次夏威夷电力只小规模测试 1 组琥珀动力的第二代 25 度电储能容量飞轮,安装于欧胡岛 2 大电厂之一的康宝(Campbell)电厂,同时,夏威夷电力也在欧胡岛测试 1,000 度的锂电池能源储存系统,夏威夷电力没有公布将如何使用能源储存设备,不过一般认为是要支持比例越来越高的可再生能源,目前欧胡岛有十分之一家户有住宅屋顶太阳能,而大规模风场也内建电池能源储存。

  此次夏威夷电力同时测试两种不同能源储存技术,到底何种技术胜出,其结果也将成为各国其他电力公司以及欲发展能源储存各官方与民间机构的参考指标。

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