廢棄礦坑有望變身重力儲能系統,蘇格蘭將打造 250KW 先導電廠

作者 | 發布日期 2020 年 05 月 12 日 18:05 | 分類 能源科技 , 電力儲存 Telegram share ! follow us in feedly


廢棄鑽井平台與礦坑也有另一春,最近蘇格蘭新創 Gravitricity 就打算在愛丁堡利斯港打造一座 250KW 重力儲能先導電廠,利用重物位能帶動發電機來發電,進一步儲存當地多餘的再生能源電力。

這項儲能技術和抽蓄水力有點類似,只是蓄水電站的重力媒介是「水」,藉由調整水位來儲電,當電力生產過剩時,便可趨動電動抽水泵,把水輸送至地勢較高的蓄水庫,電力需求提高時,就能把水閘放開,蓄水庫的水依地勢流往原先位置,借水勢能推動水道間的渦輪重新發電。

而 Gravitricity 的重力媒介是 500-5,000 公噸的「重物」,主要是善加利用廢棄鑽井平台與礦井,在 150-1500 公尺長的鑽井中重複吊起與放下 16 公尺長的鑽機(Rig),透過電動絞盤,先將鑽機拉到廢棄礦井上方,需要用電時再讓鑽機直直落下,進而「釋放」儲存起來的電力,概念與抽水蓄電廠雷同,也一樣具有穩定與調度電網的功能,而它還可以控制落下速度延長電力釋放時間。

Gravitricity 聲稱可以在一秒鐘之內快速反應並提供電力,速度和鋰離子電池一樣,可將電網頻率穩定在 50Hz。其中電網頻率是供需平衡的指標,表示電網交流電的頻率,在台灣這種震盪每秒發生 60 次,因此電網通常採用 60Hz,頻率越低,傳統發電廠就越難將電力輸入電網,而鋰電池不會有這個問題。

根據官網,這項技術的使用壽命約 50 年,期間並不會因為運作多年出現性能損耗,效率最高可達 90%,每個案場可配置 1 至 20MW 容量,輸出持續時間為 15 分鐘至 8 小時,研究人員指出,理想設置地點為廢棄礦坑。

Gravitricity 預計在 10 月開始在屬於封閉式深水港的利斯港口打造先導電廠,成本約 100 萬英鎊,大概會在 12 月完工並連接到電網進行後續評估,其中政府機構創新局(Innovate UK)資助了 64 萬英鎊。

據計畫,先導案場中會有兩個 25 噸重的鑽機,Gravitricity 工程師 Miles Franklin 表示,這項計畫會讓團隊的模型與概念方向更為明確,為 2021 年的 4MW 全尺寸重力儲能系統鋪平道路。

而說道重力儲能系統,不得不提的是在美國與瑞士設總部的 Energy Vault,該技術是先把一塊塊 35 公噸重的混凝土磚堆成一座高塔,需要用電時再讓頂層的起重機把水泥磚移到下方,目前該公司在 2019 年 8 月獲得日本軟銀 1.1 億美元的資助。

奧地利國際應用系統分析研究所(IIASA)也有推出類似研究,只是重力媒介從鑽機、水泥改成砂石,運用陡峭山坡的地勢,在用電量低時用發電機將砂石運到位於山頂的存放地,用電量高時再把砂石運回地面,而這種砂石重力系統也可以跟一般的水力電廠結合,讓水與沙石能同時、或是以互補的方式儲存電力。

(首圖來源:Gravitricity

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