一般對(duì)能源儲(chǔ)存貢獻(xiàn)減碳的想像，是能源儲(chǔ)存可促進(jìn)新能源的普及，再透過(guò)新能源的普及間接減碳，不過(guò)美國(guó)獨(dú)立電力供應(yīng)商 AES 旗下的能源儲(chǔ)存部門(mén) AES 能源儲(chǔ)存（AES Energy Storage）認(rèn)為不用等那么久，其實(shí)現(xiàn)在能源儲(chǔ)存就可以對(duì)減碳發(fā)揮貢獻(xiàn)，關(guān)鍵在于復(fù)循環(huán)燃?xì)怆姀S與單循環(huán)燃?xì)怆姀S之間的能源效率不同。
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目前主流燃?xì)獍l(fā)電方式是復(fù)循環(huán)燃?xì)怆姀S，如臺(tái)灣大潭發(fā)電廠即屬于復(fù)循環(huán)燃?xì)怆姀S，以大潭電廠而言，其機(jī)組能源效率可達(dá) 58.75%，遠(yuǎn)高于單循環(huán)燃?xì)怆姀S，也就是說(shuō)，燃燒同樣的天然氣，產(chǎn)生一樣的二氧化碳時(shí)，復(fù)循環(huán)燃?xì)怆姀S譨產(chǎn)生更多電力，或是反過(guò)來(lái)說(shuō)，發(fā)出同樣電力時(shí)，單循環(huán)燃?xì)怆姀S的碳排量較高。
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AES 計(jì)算兩者之間的差別，每發(fā)出 1,000 度電力，復(fù)循環(huán)燃?xì)怆姀S產(chǎn)生 825 英磅的二氧化碳，單循環(huán)燃?xì)怆姀S卻會(huì)產(chǎn)生 1,365 英磅，可以清楚看出雙方的碳排量差別。單循環(huán)燃?xì)怆姀S往往于尖峰時(shí)啟用，做為尖峰時(shí)的備援彈性供電，若是能改以能源儲(chǔ)存方式，儲(chǔ)存復(fù)循環(huán)燃?xì)怆姀S所發(fā)出的電力，在尖峰時(shí)放電使用，取代尖峰單循環(huán)燃?xì)怆姀S，就有機(jī)會(huì)減少碳排，AES 計(jì)算，復(fù)循環(huán)燃?xì)怆姀S加上電池能源儲(chǔ)存，考慮到充電過(guò)程的能源損耗，每 1,000 度電力發(fā)電與儲(chǔ)存產(chǎn)生 916 英磅二氧化碳，比起以單循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電因應(yīng)尖峰需求，減少了三分之一的碳排放量。
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若依照 AES 的想法，建立大量能源儲(chǔ)存容量，當(dāng)電力過(guò)剩時(shí)也不關(guān)閉復(fù)循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電廠，而是讓它一直全力發(fā)電，多余的電力儲(chǔ)存起來(lái)，尖峰時(shí)放電使用，取代尖峰時(shí)啟動(dòng)的單循環(huán)燃?xì)怆姀S，如此一來(lái)不僅可以減少碳排放，復(fù)循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電廠可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，也能提升容量因子，有利于進(jìn)一步降低發(fā)電均化成本。
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打造儲(chǔ)能系統(tǒng)取代電廠
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AES 能源儲(chǔ)存目前正為南加州愛(ài)迪生（Southern California Edison）電力公司建造 100 百萬(wàn)瓦、可儲(chǔ)存 40 萬(wàn)度容量的鋰電池能源儲(chǔ)存系統(tǒng)，打算用來(lái)做為尖峰供電使用，取代尖峰電廠，此能源儲(chǔ)存裝置將儲(chǔ)能用以供應(yīng)該區(qū)域的傍晚需求高峰。
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不過(guò)，鋰電池能源儲(chǔ)存裝置過(guò)去主要用來(lái)做為短期頻率調(diào)整使用，使用方式是短期間快速充電或放電，而非持續(xù)放電數(shù)小時(shí)，長(zhǎng)期如此使用下來(lái)，可能會(huì)加速老化，導(dǎo)致效能下降。目前有許多可供長(zhǎng)時(shí)間供電的能源儲(chǔ)存技術(shù)，如液流電池、液態(tài)金屬電池等，不過(guò)這些技術(shù)都還處于早期階段。
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鋰電池是否能達(dá)到技術(shù)規(guī)格上的超過(guò) 90% 充放電效率也是另一個(gè)問(wèn)題，此外，可能有部分電力要用來(lái)冷卻電池，鋰電池提供的是直流電，要與電網(wǎng)連結(jié)需先轉(zhuǎn)換為交流電，轉(zhuǎn)換過(guò)程的損耗也必須計(jì)入，這些都有可能讓 AES 的計(jì)劃發(fā)生變量。
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不過(guò) AES 對(duì)鋰電池能源儲(chǔ)存仍然相當(dāng)看好，除了上述100 百萬(wàn)瓦、 40 萬(wàn)度容量計(jì)劃以外，AES 能源儲(chǔ)存也為姐妹企業(yè)印第安納波利斯電力與照明公司（Indianapolis Power & Light）打造 20 百萬(wàn)瓦能源儲(chǔ)存系統(tǒng)，做為長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)的能源儲(chǔ)存資源，AES 表示能源儲(chǔ)存最好的一點(diǎn)就是能夠上下調(diào)整達(dá) 2 倍的幅度，電力過(guò)剩時(shí)可吸收 20 百萬(wàn)瓦，電力短缺時(shí)能釋出 20 百萬(wàn)瓦，相當(dāng)于有 40 百萬(wàn)瓦的彈性空間。
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AES 認(rèn)為，未來(lái)當(dāng)可再生能源普及時(shí)，能源儲(chǔ)存裝置可以?xún)?chǔ)存午夜多余的風(fēng)能，以及中午多余的太陽(yáng)能，轉(zhuǎn)移到用電高峰使用，如此一來(lái)就能達(dá)到零碳排，但在此之前，能源儲(chǔ)存裝置可儲(chǔ)存復(fù)循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電的電力，在用電尖峰放電使用，取代過(guò)去的尖峰單循環(huán)燃?xì)怆姀S，也能減少碳排放量。理論上如此，就看 AES 實(shí)際執(zhí)行成果如何了。
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本文全文授權(quán)轉(zhuǎn)載自《科技新報(bào)》——〈能源儲(chǔ)存貢獻(xiàn)減碳，不必等到新能源普及〉