夏威夷測試最便宜的能源儲存設備:家中的儲熱式熱水器

作者 | 發布日期 2014 年 11 月 27 日 15:44 | 分類 能源科技
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夏威夷是孤懸於太平洋中央的群島,人口以及總用電規模也遠少於台灣,不過夏威夷正積極發展可再生能源與分散式能源,2014 年 9月底,供應夏威夷大島電力的夏威夷電力與照明公司(Hawaii Electric Light Company,HELCO)規劃在 2030 年達到 92% 電力來自於可再生能源的目標,而夏威夷最大電力公司夏威夷電力實業(Hawaiian Electric Industries )則正計畫試驗各種能源儲存方式,包括電網級電池、電網連結電動車作為能源儲存資源等等,不過,夏威夷電力實業認為,最便宜的能源儲存方式是:家中的儲熱式熱水器。



儲熱式熱水器作為能源儲存方式已經不是新觀念,業界提出這樣的想法已久,其原理也很簡單,因為儲熱式熱水器的熱水筒,本身就是一種儲存熱能的裝置,只要家家戶戶熱水器能與電網的調控中樞連結,在電力過剩時加熱熱水儲存,電力尖峰時暫停熱水,就能簡單地穩定電網,相當於是能源儲存系統一樣,而由於儲熱式熱水器是家中本來就有的設備,只要加裝一些控制裝置,因此設備成本比起建立電網級電池儲存系統來說,也便宜得多。

在夏威夷,由於缺乏天然氣,多數家庭使用儲熱式熱水器來提供熱水,另外,據夏威夷電力實業統計,夏威夷住家一個月一台儲熱式熱水器可以用掉 240 到 400 度電,佔家戶用電的最大部分,更佔了尖峰用電的七分之一,因此,夏威夷相當適合以儲熱式熱水器來作為能源儲存裝置,以轉移尖峰用電到離峰的計畫。

於是,夏威夷電力實業自 2014 年 9 月起,開始進行「電網互動熱水器」(Grid-Interactive Water Heater,GIWH)計畫,與歐胡島上的中小企業合作, 測試熱水器穩定電網的能力,11 月,又提出「可變儲熱式熱水器」(Variable Storage Water Heater,VSWH)與「電網互動熱儲能」(Grid-Interactive Energy Thermal Storage,GETS)2 個計劃,前者使用 Sequentric Energy Systems 的技術,後者則應用 Steffes 公司的技術。夏威夷電力實業將進行一年期的試驗,實地測試連結用戶熱水器,作為電網能源儲存及穩定裝置的可行性。

夏威夷孤懸海上,一旦有大型電廠跳機,這樣的系統將可以協助電網進行快速反應,另一方面,夏威夷積極發展分散式太陽能,在可見的未來,將在中午日照最佳時出現用電低谷,而傍晚產生尖峰,產生所謂「鴨形曲線」或「尼斯湖水怪形曲線」用電曲線的現象,熱水器系統能在中午熱水,用去中午發電尖峰過剩用電,而在傍晚停止熱水,有助於平衡「尼斯湖水怪形曲線」問題。不過,實際效果如何,就靜待夏威夷電力實業的試驗結果了。

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