為實現2050年淨零排放目標,擴大再生能源使用為必要手段,然而國內以太陽光電及風力發電為主,屬於間歇性再生能源,容易受時間、氣候、季節等變化影響,無法提供穩定發電量。假使未來持續大量併網,在應對措施未完備的狀態下,將增加電力調度的困難,進而影響全台電網運作,此時儲能系統就扮演重要角色,可減緩再生能源併網帶來的衝擊。本篇除了探討儲能系統的原理,也會帶您認識儲能電池種類以及主流儲能電池所面臨的挑戰。
|儲能系統原理是什麼?儲能電池種類有哪些?
儲能系統運作原理是將所接收電力轉換成其他形式的能量,並將其存放於儲能裝置中,作為蓄電資源,於需要時再釋放出來使用。依據能量轉換方式,儲能系統主要分為物理儲能及電化學儲能,前者較常見的應用是抽蓄水力,利用位能差轉換為電能;後者則是先將電能轉為化學能,需要用電時再將化學能轉成電能,由於其不受地理環境的限制,為現行主流的儲能技術,可協助再生能源平滑化、電網調頻等。根據不同應用情境,儲能電池種類包含鉛酸電池、鋰電池、液流電池或鈉硫電池等。
|主流儲能電池材料特性與挑戰
在所有儲能電池種類中,目前儲能應用以鋰電池為主流,然而受限其材料特性,若遇高溫或外部撞擊,可能會燃燒起火或爆炸,近年儲能事故案例也層出不窮。以Tesla Megapack大型儲能設備為例,2021年曾於澳洲案廠發生冷卻液外洩,導致鋰電池起火,引發一連串熱失控,火勢蔓延四天才將其完全撲滅。2023年7月台中龍井也曾發生起火事件,事故當天溫度達34°C,戶外儲能貨櫃因高溫而引發火勢,延燒長達1小時,最終整櫃燒毀。
面對鋰電池起火事故,目前尚無理想的救援方法,僅能長時間以大量的水灌救、降溫,避免鋰電池再次復燃,過程需耗費相當多的人力、水資源及時間投入。2022年經濟部能源局訂定《併網型儲能系統設置區域及設置安全規範》,規範儲能設置區域及消防安全設備,期盼降低事故發生機率,然而主要風險來自於鋰電池本身材料特性,難以透過電池管理系統或消防措施杜絕燃燒事故發生,因此是否有安全的儲能電池才是根本命題。
|儲能需求高漲下的解決方案
台灣政府規劃逐年提升儲能系統建置量,目標2025年達1.5GW、2030年達5.5GW,在儲能需求持續高漲的情況下,要創造安全且高效的應用價值,關鍵在於電池技術,現階段主流技術以鋰電池為主,不僅具備安全疑慮、回收技術不成熟,且其材料儲量相對稀缺,可能面臨成本上漲等現實挑戰。亞福儲能投入於安全、環保、高效的鋁電池技術,將創造嶄新的應用情境,並提供安全的使用保障。
延伸閱讀:
Commentaires