存下再生能源

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作者:  东西体讯

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重点提要
■抽蓄水力发电厂是全世界最普遍使用的大型储电设施,但受地形、环境保护等条件限制。
■目前全世界大型储电设施的主流研发方向为锂(作者:  东西体讯)电池、液流电池及钠硫电池。
■台湾有开发燃料电池的潜力,并期待金属空气电池能研发成功。面对化石能源枯竭的危机,发展再生能源成为全世界必然的趋势,然而太阳光和风力都不受人指挥,发电量极不稳定。若要维持电网稳定,最好的办法就是把太阳能和风力所发的电能储存起来,在适当时间稳定输出。因(作者:  东西体讯)此,大型储电装置的发展近年来逐渐受到各国重视。

义大利物理学家伏特(Alessandro Volta)在1799年发明电池后,人们使用储电装置已经超过200年,然而目前能容纳发电厂多余电力的大型储电装置只有一种,就是抽蓄水力,可以配合发电厂的能力,达到十亿瓦(GW)等级。

台湾在日月潭水库附近有明潭及大观二厂两(作者:  东西体讯)座抽蓄水力发电厂,装置容量2.6GW,占全台总装置容量的6.3%,其中明潭发电厂的装置容量1.6GW,大于核一厂,是亚洲第一、全球第四大的抽蓄水力发电厂。可是,台湾也只有这两座抽蓄水力发电厂,因为兴(作者:  东西体讯)建抽蓄水力发电厂的适当地点难觅,水库又有破坏生态的疑虑,加上若因极端气候而集中降雨时,下游地区将面临洪水的威胁。台湾还有没有其他地方可以兴建水库?水库蓄水量是否足够?都让人质疑。

因此最适合台湾(及其他没有抽蓄水力发电地形条件的国家)的方法,只有利用二次电池(可反覆充电的电池)进行化学储能。第一个二次电池是法国物理学家普兰特(Gaston Plante)于1859年发明的铅酸电池,经过100多年的技术改进,便宜又安全,是目前世界上使用最多、最成熟的储电技术。

不过铅酸电池有几个根本的问题,工业技术研究院绿能与环境研究所新能源技术组副组长杨昌中指出,铅(作者:  东西体讯)酸电池的制造过程和废电池处理都对环境造成很大的负担,因此必须搭配完整的回收系统;(作者:  东西体讯)其次是铅酸电池虽然比各种先进电池便宜,可是使用寿命太短;最大的缺点是铅酸电池只要放电量较高,损坏率就非常高,若每次都100%放电,只能使用200次,不适合做为大型储电系统。

因此现在全世界的发展重点是可以大型化的三种先进电池:锂电池、液流电池及钠硫电池,虽然(作者:  东西体讯)技术未臻成熟,但已有一些示范计画正在进行中。

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