10月26日(優分析產業訊息中心) - 本週,澳洲的主要電網已首次有超過70%的電力來自可再生能源。這個事件凸顯了未來太陽能和風力發電的增長潛力,但同時也出現了幾個潛在的問題。
澳洲在再生能源電力生成中是世界的領先者,並擁有全球平均每人最多的屋頂太陽能系統。
該國五個主要州的供電網已經有72.5%由再生能源供電,其中太陽能和風能占70.9%,水力佔1.6%。
澳洲就計畫最終要達到淨零碳排的目標,近年在強力追趕綠能下,根據國際能源總署(IEA)預估,2030年,再生能源就可滿足全澳82%的電力需求;2035年,也許就能100%綠能化。
然而產業專家表示,即便如此澳洲的可再生能源供應量沒有辦法達到90%以上,這是因為一些再生能源受到限制。
再生能源的限制:間歇性發電
由於澳洲在白天時段會產生過多的太陽能,這反過來迫使老化的燃煤發電機組降低輸出,然後在太陽下山並且可再生發電量下降時再次增加輸出。
所以還是需要傳統電廠支援,無法真正達到90%以上的滲透率。
解決方案就是:需要一個快速和可變動的備用電力來源。
澳洲的解決方案
在澳洲,解決方案包括:天然氣發電、電池存儲和水力發電。
儘管天然氣比煤炭更環保,但它仍然排放二氧化碳,如果目標是達到電網淨零排放,它並不是長期解決方案。
至於水力發電,在澳洲,水力的發展潛力有限,而開發抽水蓄能解決方案的計劃已經延遲,而且面臨巨大的成本開支,並沒有經濟效益。
這給了”電池“一個發展空間,目前澳洲已經有幾個公用規模的電池農場,主要使用鋰離子單位。
它們具有迅速反應的優勢,也能幫助調節電網的頻率。
但它們也有缺點,包括它們成本高,壽命短,如果發生火災,它們很難撲滅。
能源轉型的其中一個教訓是,有很多不同的解決方案可以满足延長存儲的需求,鐵流電池可能是答案。
這是一種氧化還原流電池,通常由兩個用於負和正極的儲存槽和泵組成。它們可以運作長達25年,而且需要的維護很少,並可以在廣泛的溫度範圍內工作。
什麼是鐵流電池(iron-flow batteries)?
鐵流電池在幾十年前就已經開發,但還沒有被真正部署於公用規模的能源存儲解決方案,直到最近。
Stanwell 公司,一家由昆士蘭州政府擁有的電力發電機,已經與Energy Storage Industries Asia Pacific (ESI)簽訂了一項協議,開發1兆瓦(MW)/10兆瓦時(MWh)的試點工廠。
他們將把20個12米(39英尺)的電池的形式,安裝在昆士蘭地區城市羅克漢普頓的Stanwell電站。
在10月5日宣布的協議還給予Stanwell從2026年起每年購買高達200 MW存儲的權利。該項目計劃於2029年有一個150 MW的電池投入商業運營。
鐵流電池可以提供比典型的鋰離子電池更長時間的電力,持續時間長達10小時,這意味著一個150 MW的電池工廠可以在夜間供電給50,000戶住宅。
ESI的執行董事Stuart Parry認為,鐵流電池崛起的時機已到。
隨著未來十年燃煤發電機組的退役,鐵流電池可以填補這個空缺,Parry在10月20日的一次路透社訪談中這樣告訴記者。
"到目前為止,還沒有對它們的需求,等到大量的發電機組消失之後,需求就會起飛,"他說。
Parry並不認為鐵流電池會取代鋰離子電池,相反,它們與鋰電池相輔相成,鋰電池能夠提供行動上的彈性,而鐵流單位更有可能在可再生能源減少時作為電網的基礎裝置。
Parry還說,當考慮到每MWh的成本時,鐵流電池的價格比鋰離子單位便宜大約三分之一。
它們確實有一些缺點,主要是它們比等效容量的鋰離子單位大得多,所以需要空間來安裝。
它們對單一住宅用途來說也太大了,但如果法規能夠修訂,它們將來可能可以設置在鄰里的規模,或者可以設置於無法與主要電網連接的偏遠地區上。
從表面上看,如果你想要一個可變、可再生能源主導的電力網,鐵流電池似乎是一個很好的解決方案。
但想要大規模部署,還是需要法規環境,因為需要先確保有足夠的土地、電網連接的環境。