加州 2045 年全靠再生能源發電,MIT 批不切實際

作者 | 發布日期 2018 年 08 月 13 日 13:28 | 分類 能源科技 follow us in feedly

各國政府追求實現零碳排目標,使再生能源成為顯學,加州議會 1 月通過關閉最後一座核電廠,目標在 2020 年提高再生能源占比達 50%,2045 年 100% 發電來自再生能源。但麻省理工科技評論認為,關鍵在於電池技術,若要完全仰賴再生能源發電,而捨棄搭配核電與低碳來源如天然氣組合的話,將承擔極高風險與鉅額成本。



主要問題在於電池太昂貴,而且持續時間不夠長,限制它們在電網上的作用。根據 2016 年麻省理工學院(MIT)和美國能源部下屬的阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)研究人員分析指出,今天的電池儲存技術可發揮的功能有限,只能替代在需求高峰時運轉的峰值發電廠。MIT 分割出去的電池新創公司 Form Energy 創辦人估計 5 年內鋰電池技術可以與小型天然氣發電廠的馬達進行經濟競爭。

但是當大量電池存儲添加到電網中時,回報率會急劇下降,阿貢國家實驗室研究人員認為將電池儲存與可再生電廠結合,是大型煤炭或天然氣複循環電廠的「弱替代品」。原因除了鋰離子技術過於昂貴之外,而且電池壽命有限,代表它不適合在無風無陽光的時候填補空白。

這個問題在加州尤其嚴重,在秋季和冬季,風和太陽能都會急劇下降。即使可再生能源在電網上達到高供電水準,仍然需要遠遠更多的風能和太陽能發電廠,才能在高峰時段產生足夠的多餘電力,這需要大量的電池來儲存電力,以保持電網在長時間季節性動能下降中維持供電,這個成本將會是天文數字。

專家估計加州可再生能源占比達到 80%,前提是夏季需要有大量的剩餘發電,約需要 960 萬兆瓦時的能源儲存。達到 100% 的話需要 3,630 萬兆瓦的電力儲存。加州目前總共擁有 15 萬兆瓦時的能源儲存,且主要來自抽水蓄能電站,電池只占很小一部分。

建立達到該州目標所需的可再生能源發電和儲存水平將大幅推高成本,占 50% 發電比重時約每百瓦時 49 美元,若 100% 仰賴再生能源發電,每百瓦時成本為 1,612 美元,而且這個已假設鋰離子電池成本約為現在的三分之一。以現在價格計算,加州再生能源發電占比達到 80%,估計電池儲存系統需要 2.5 兆美元建置費用。

報導指出,這些電力成本將大幅增加消費者的電費負擔,需要反思的為發電零碳化目標付出的代價,是否會達到大眾難以承受的程度,這是每個國家打著環保旗幟之前必須切實計算並對大眾說明的事實。

(首圖來源:Flickr/steve p2008 CC BY 2.0)