破紀錄!南澳 100% 可再生能源發電近一週

作者 | 發布日期 2022 年 01 月 25 日 8:30 | 分類 太陽能 , 能源科技 , 電力儲存 Telegram share ! follow us in feedly


綜觀人類社會發展,尤其工業革命後突飛猛進,離不開能源,然而發展程度越高,對能源的依賴程度也越高。如果像以前使用化石燃料肯定不是長久之計,一是含量如今看還算豐富,但終有耗盡的一天;二是產生的污染和氣候變化等「副作用」也不可忽視,某種程度束縛發展的腳步。

種種原因下,成本較低又清潔環保的可再生能源在能源結構就越來越重要。2021 年 12 月,有 177 萬人口的南澳達成 100% 可再生能源發電近一週。

能源分析師 Geoff Eldridge 分析,確定的六天裡,平均 101% 能源風能、屋頂太陽能和太陽能發電場,只有一小部分能源來自天然氣,以保持電網穩定。清潔能源網站 Renew Economy 報導,156 小時可再生能源運行期間,風能占總能源供應平均為 64.4%,屋頂太陽能平均為 29.5%,公用事業規模太陽能平均為 6.2%。 全球能源顧問 Wood Mackenzie 最新〈The Energy Gang〉Podcast 也提及,澳洲成功將可再生能源納入電網 24%。

(Source:OpenNEM)

目前可再生能源應用最廣泛、技術較成熟的有水電、風電和太陽能,許多國家和地區早就開始用可再生能源,但要實踐並不容易事。南澳地區人口不算多,用電需求不算大,但電力生產通常是集中式,電廠要長距離輸送不多電力,就無法形成規模效應。另外由於各種自然災害,南澳電網也常壞,經常斷電造成高昂維修費用。過高用電成本,促使州政府推動使用可再生能源。

過去幾年裡,南澳約三分之一家庭在屋頂裝太陽能電池板,還有三個工業規模的太陽能發電廠,發電量約 300 兆瓦,因此一半以上電力來自風電和太陽能。據光伏技術顧問 Pierre Verlinden 數據,過去 13 年南澳可再生能源普及率穩步上升,每年絕對增長率為 4.5%。

雖然南澳達成 100% 可再生能源發電,但電力系統發電和用電需要即時平衡,目前風電和太陽能發電廠無法 24 小時穩定輸出電力,所以能源結構除了風電與太陽能,還是需要少部分天然氣維持電網穩定。

南澳安裝四台同步電容器,當沒有足夠風電或太陽能滿足需求時,仍需要燃氣發電機,但維持電網安全的燃氣發電量將顯著減少,降低對天然氣電廠的調峰需求。不過南澳天然氣價格昂貴,如果要達到州政府的期望,2030 年實現 100% 可再生能源穩定供電,那麼來源多樣性、儲能和電網等問題都需要解決。

南澳詹姆斯敦有個 150 兆瓦特斯拉大電池組,旁邊就是 315 兆瓦霍恩斯代爾風力發電場,因此這個大電池組也是霍恩斯代爾儲能系統(HPR)。常見儲能方式有電池、儲能飛輪、抽水蓄能和壓縮空氣儲能等,但目前電池能量密度(每公斤能源物質蘊含的總能量)並不高,因此這套電池組主要作用並不是當後備電源,主要任務是快速調頻,幫助電網配合可再生能源供電變化,再「兼職」吸收多餘風電。

可再生能源是社會未來發展趨勢之一,還有許多需改善的地方,但此次南澳 100% 可再生能源發電是成功嘗試,希望未來看到更多成功例子,讓可再生能源推動人類社會更進步。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:pixabay