【能源思考題】（十八）會轉的與不會轉的

這個系列中，我們一再強調，電力是供需平衡，不是只看供給面，不過，或許你會有個懷疑：供給與需求怎麼能剛好時時平衡呢？就算反應速度再快，也不可能預知有人下一秒要開冷氣吧？這時就要談到能源儲存與電力供需的穩定系統，很多人以為是可再生能源才需要能源儲存，其實現在的電網上，甚至每個電器內，都有許多能源儲存裝置擔任這個穩定的工作，那就是電容。

 

圖片來源：ESCO網

 

談到電網的穩定裝置，我們大概可以分成兩種：會轉的，和不會轉的。

 

什麼叫不會轉的？就是像電容這樣，沒有轉動元件的裝置，目前有許多人主張發展超級電容，來穩定電力供需，不過超級電容的造價目前仍然太昂貴，所以不會轉的部分，目前主流是各種電池技術。

 

什麼又叫會轉的？譬如說先前提到的，燃氣發電的渦輪，可以快速的升速、降速，因此燃氣發電往往用來調節電力供需，又譬如說：飛輪。

 

飛輪也就是一大塊旋轉的重物──這邊說的飛輪可不是健身房的健身用飛輪腳踏車──用它旋轉的動量來儲存能量，當電力太多，可以用電力驅動讓飛輪加速，當電力不足，則以飛輪帶動發電機發電，其反應速度，比燃氣電廠還要快，所以瑞士電力大廠ABB，力推其飛輪電力穩定系統，稱為PowerStore。ABB表示一台PowerStore可儲存5度電，能在一毫秒之內從全速充電轉換至全速放電。

 

 

講到這邊，或許你會懷疑這跟分散式能源有什麼關係？

 

PowerStore的推出正是針對分散式能源的需求，ABB大膽的表示，只要有了PowerStore系統，分散式微型電網的風能與太陽能比例，可以從15到20%，提升到100%也無妨，而PowerStore整個系統不過是一個貨櫃大小而已。而且這個宣稱可不是未來式，是現在進行式，ABB副總裁Brad Luyster表示，目前全球已經有很多客戶以PowerStore系統支持40%到100%可再生能源的電網系統。http://www.greentechmedia.com/articles/read/ABBs-PowerStore-the-Key-to-Green-Powered-Microgrids

 

但是PowerStore並不是ABB本身開發的，它原本的開發者Powercorp是一家澳洲的新創事業，早在2006年ABB就看中它在分散式能源時代的發展潛力，開始與它合作，2011年更直接將它併購至ABB旗下。飛輪的原理與技術又不難啊，為何台廠沒辦法像這樣飛上枝頭當瑞士廠？先前在這個系列咱們談過《為何賺不到錢》那篇，可以參考參考。

 

很多人以為分散式能源，聽都沒聽過，八成是什麼未來的概念，其實國際大廠早在2006年就已經開始著手了，現在我們才在《能源思考題》之中思考，已經是後知後覺，還以為是未來概念的，那可說是不知不覺。今天的能源思考題，要給大家帶回去思考的就是：2006年至今，已經8年之久，若一個國家對國際趨勢盲目，落後8年還不自知，還以為是未來概念，那怎會有競爭力？未來又何在呢？相信想通了這點，各位對台灣真正的經濟發展瓶頸何在，應該已經瞭然於胸。

回到會轉不會轉的話題，講到此，聰明的你可能想提出一個問題：風力發電機也會轉啊？那它能不能也成為電網穩定裝置？

 

你答對了，能！

 

很多人以為風力發電只會是一種需要別人來平衡的發電方式，但是美國政府所屬的美國國家可再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory；NREL)可不這麼認為，NERL與美國電力產業聯合成立的非營利事業電力研究所(Electric Power Research Institute；EPRI) 和科羅拉多大學，共同研究風力發電，在今年1月，提出一項分析報告，說明其實風力發電本身就能平衡電網。http://www.nrel.gov/news/press/2014/7301.html

 

因為風力發電機可以調整轉速改變發電量，作為電網頻率調整裝置，其調整速度甚至比燃氣發電還要快，那為何現在很多人以為風電需要別人來配合調整？完全是因為市場遊戲規則不完善的關係，電力市場目前以發電量計費，風力發電的變動成本將近是零，在以量計價的市場誘因下，以及如德國有優先購買風電的政策面影響，使風力發電機永遠以最大發電能力發電，所以就沒有用到其調整的潛力，反而是發電量上上下下，還需要別的發電方式來配合。

 

NERL認為，只要改變市場的計價方式，讓調控者享有應有的額外補貼，那麼風力發電就會成為良好的調節者。

 

那麼，像德國那樣，政策鎖死的狀況怎麼辦呢？

 

山不轉路轉，德國面臨風電老是在晚上過剩，批發電價甚至快要降到零或負數的情況，也有他們的辦法，雖然德國沒有善用風力發電機「會轉的」潛力，但是他們想出了「不會轉的」解決方案，想出這個辦法的是歐洲第一大跨國電力公司，經營範圍橫跨30個國家，客戶高達2600萬人的德國大廠e.on。

 

e.on的想法也十分直接，就是拿多餘的電力，用來電解水，製造氫氣，等於把電力儲存成燃料，所製造出來的氫氣，與瑞士瓦斯(SwissGas)合作，透過天然氣管線輸送。http://www.greentechmedia.com/articles/read/Wind-Power-Makes-Hydrogen-for-German-Gas-Grid

 

不過這種儲存方式比較單向，比較適合用來利用多餘的電力，若是缺電時，想取回電力，得再透過燃氣發電，或是以氫燃料電池來供電，變得很麻煩，當然，這只是在告訴我們凡事都有解決辦法。讓我們再回到主流的電池技術上。

 

分散式能源當然也要分散式的能源儲存，那麼可以設在哪裡呢？你家巷口的小7、小F、或小O和小萊，可不可以？

 

當然可以，美國新創事業Green Charge，專營鋰電池能源儲存系統，初期最多的試點處，就是在7-11，而其中一家因此能在桑迪颶風之後還有電可用，另一家則在7月熱浪中減少了56%的尖峰用電。

 

在此也不深入討論Green Charge的個案，只是藉由「小7也可以」，給大家一個概念，就是你的周遭都是能源解決方案，有無限的可能性，唯一的限制是僵化的頭腦。