淘汰燃煤電廠資源回收,西門子歌美薩用來儲存能源

發佈日期: 2020 年 03 月 11 日 12:18 | 作者: | 分類: 產業資訊

西歐因為政策減碳,美國因為經濟因素,都正在快速淘汰燃煤發電,那麼這麼多除役下來的燃煤發電廠該怎麼處理呢?風能大廠西門子歌美薩(Siemens Gamesa)對這些淘汰燃煤電廠有「資源回收」的想法,認為它們在綠能新時代可以改造為不同作用。

再生能源的最佳夥伴是能源儲存,搭配能源儲存之後不但能完全排除所謂「不穩定性」的問題,更能大為擴大再生能源應用,目前主流能源儲存技術仍是鋰電池,不過鋰電池特性並不大適合長時間、大量能源儲存,因此許多廠商發展熱能儲能技術。

10 年前尚未購併歌美薩的西門子風能(Siemens Wind Power),就已提出熱能儲能概念,發展電熱能源儲存(Electric Thermal Energy Storage,ETES),原理是用熱風加熱火山岩石到攝氏 800 度高溫,用熱能來儲能,之後需要用電時,用熱煮沸水驅動蒸汽渦輪發電,可提供電力或蒸汽給終端用戶。

2019 年時,西門子歌美薩將這概念付諸實行,於漢堡港完成一組 30 百萬瓦(megawatt)13 萬度的示範系統上線連上電網,運轉超過 6 個月以來,如今西門子歌美薩計畫擴大為正式計畫,推出模組化的 100 萬度系統,潛在客戶為風場經營商,用搭配儲能避免電力過剩時發生棄風現象,把風力發電儲存起來到電力沒有過剩時才售出,另一方面則是停役燃煤發電廠營運商,可讓燃煤電廠渦輪等部分既有設備繼續發揮剩餘價值。

許多長時間大量儲能的能源儲存技術正在積極發展、彼此競爭,西門子歌美薩認為電熱能源儲存技術的優勢在於,只有這個技術能「資源回收」利用要淘汰的燃煤電廠,而歐美總計要淘汰的燃煤電廠數量相當龐大,若能把這些燃煤電廠轉變為綠能時代的助力,想必有相當商機。

電熱能源儲存技術賦予燃煤電廠新價值

西門子歌美薩認為,燃煤電廠因為燒煤而產生污染與碳排放,但是若把煤除去,發電渦輪設備的技術相當成熟,運作非常有效率,投資興建電廠的固定成本相當高,建設完成後卻要很快除役,相當浪費,消費者希望這些資產能繼續使用 30 年,而西門子歌美薩認為,電熱能源儲存技術正是讓這些資產在綠能時代起死回生再利用的辦法。

電熱能源儲存技術利用傳統燃煤電廠的優點在於,只需把燃煤室改造成儲熱室,除此以外,過去的蒸氣渦輪、管線配置、電機設備等,都與舊電廠完全一致,由於燃煤電廠必定早就與電網連結,所以這部分也不需重覆投資,對電力公司來說,更可完全把儲能設施當成過去的燃煤電廠看待,管理也相當熟悉。

西門子歌美薩不只著眼於改造既有燃煤電廠,也計劃在近工業客戶的場址興建新能源儲存設施,尤其是同時需要蒸汽與電力的工廠。

「資源回收」既有電廠的算盤可說打得精,不過,唯一問題是熱機的發電效率問題。以目前火力發電技術熱效率最高的複循環燃氣發電來說,最高熱效率約六成。若熱機當成儲能使用,假設從電轉換成熱的損失略過不計,從熱轉換成電時,假設熱效率為六成,也就是要損失四成能量,一儲一放就要平白損失四成電力起跳,與其他儲能技術相比,是否有經濟效益?這將是熱能儲能技術的最根本問題。

(合作媒體:科技新報。首圖來源:pixabay

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