德國(guó)全速?zèng)_刺風(fēng)能的結(jié)果,當(dāng)電力需求不足,風(fēng)力卻十分充沛時(shí),產(chǎn)生大量多余能源,若要透過(guò)歐洲電網(wǎng)售予鄰國(guó),偏偏丹麥也大力發(fā)展風(fēng)能,德國(guó)海上風(fēng)場(chǎng)發(fā)電過(guò)剩時(shí),鄰近的丹麥風(fēng)場(chǎng)往往一樣發(fā)電過(guò)剩,真不知道該賣去哪兒,許多時(shí)候只能棄風(fēng)。為了因應(yīng)大量剩余風(fēng)能,德國(guó)開始研究各種能源儲(chǔ)存方式。
由于棄風(fēng)所拋棄的電力價(jià)值等于零,所以只要儲(chǔ)能成本夠便宜,儲(chǔ)能辦法浪費(fèi)點(diǎn)能源也無(wú)所謂,德國(guó)綜合機(jī)電大廠西門子(Siemens)就提出風(fēng)力發(fā)電結(jié)合熱儲(chǔ)能的辦法,稱為“未來(lái)能源解決方案”(Future Energy Solution),并期望這樣的儲(chǔ)能科技能協(xié)助風(fēng)能解決棄風(fēng)問(wèn)題,并達(dá)到每度電供電成本0.1 歐元以下的目標(biāo)。
美國(guó)尖峰單循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電的成本約為每度電0.165~0.218 美元,抽蓄水力發(fā)電成本約為每度電0.188 美元。若能達(dá)到此一目標(biāo),顯然將能比現(xiàn)有的尖載電力來(lái)源更有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。
西門子熱儲(chǔ)能的原理相當(dāng)簡(jiǎn)單,多余電力用來(lái)驅(qū)動(dòng)工業(yè)級(jí)電熱器,將空氣加熱到攝氏600 度,用來(lái)烤熱包復(fù)于隔熱儲(chǔ)槽中的玄武巖床,當(dāng)需要用電時(shí),就利用熱石頭煮水產(chǎn)生蒸氣推動(dòng)蒸氣渦輪發(fā)電。西門子在德國(guó)經(jīng)濟(jì)事務(wù)暨能源部注資補(bǔ)貼下,目前正組裝25 立方米的儲(chǔ)槽模型,計(jì)劃將于2016 年12 月開始測(cè)試。
隔熱儲(chǔ)槽模型測(cè)試完成后,西門子規(guī)劃在一處廢棄煉鋁廠,采用1.5MW發(fā)電容量的西門子蒸氣渦輪,建立5MW發(fā)電容量、3.6 萬(wàn)度儲(chǔ)能容量的示范計(jì)劃。示范計(jì)劃預(yù)定在2018 年初完工,將設(shè)有2,000 立方米容量的巖石儲(chǔ)槽,計(jì)劃全天候提供1.5MW發(fā)電容量,預(yù)期示范計(jì)劃的儲(chǔ)能能源效率將為25%。
西門子規(guī)劃在2019 年發(fā)展30~40MW發(fā)電容量的先導(dǎo)計(jì)劃,之后進(jìn)行正式商業(yè)化的計(jì)劃,正是商用計(jì)劃將有100MW發(fā)電容量,儲(chǔ)能后能持續(xù)發(fā)電高達(dá)48 小時(shí),而儲(chǔ)能能源效率將為50%。
2014 德國(guó)拋棄可再生能源高達(dá)15.81 億度,相當(dāng)于損失8,300 萬(wàn)歐元,其中風(fēng)能占77.3%,達(dá)12.22 億度,相當(dāng)于損失7,200 萬(wàn)歐元,這些平白拋棄的能源,若能回收50% 也是相當(dāng)可觀,因此西門子并不介意儲(chǔ)能的效率不高。
但是,由于其他儲(chǔ)能技術(shù)的成本正快速降低、效率也正快速改善,儲(chǔ)熱儲(chǔ)能屆時(shí)在成本效益上是否仍然占優(yōu)勢(shì),可說(shuō)還在未定之天,有可能不敵電池儲(chǔ)能系統(tǒng)而遭市場(chǎng)淘汰。無(wú)論如何,西門子的嘗試顯示“問(wèn)題就是商機(jī)”,棄風(fēng)是一大問(wèn)題,但看在西門子眼中卻是發(fā)展解決方案的大好機(jī)會(huì)。
由于其他許多廠商也英雄所見略同,在諸多能源儲(chǔ)存技術(shù)群雄并起下,棄風(fēng)問(wèn)題在可見的未來(lái)將很快得到解決。