〈鉅亨觀點〉如何「儲存」再生能源呢?Google用鹽巴證明

它是科技技術上的巨人,它也是科技思考上的巨人,Google 這傢伙現在似乎又有了新花樣。

 

過往再生能源長久以來就有一個無可避免的缺點,就是很難達到長時間穩定的連續發電,容易造成發電量的不穩定。

 

並且,在再生能源大規模發電時,不穩定的發電量又可能危及電網安全,因此發展再生能源「再生能源儲存系統」,其實是再生能源發展進程史上,不可或缺的項目之一。

 

過去許多學者對於「再生能源儲存系統」的儲存方法,早有著許多討論,如熔鹽、矽、石墨、鋰電池等技術,故 Google 本文內的鹽巴儲能構思,事實上並不新穎。

 

但過去再生能源的「儲能成本」其實是相當昂貴,而 Google 本次的新設備,將可能在 1. 降低再生能源儲能成本、2. 提高儲能系統使用年限、3. 電廠規模自由度擴大等三大面向上,為人類在再生能源的發展史上,撕開嶄新的一頁。

《9to5google》報導,對於早已是市場火紅的「再生能源儲存系統」話題,科技巨頭 Google 現在有了一個新的玩意兒,叫作「馬爾他 (Malta)」。

舉世聞名的 Google 實驗室「X 實驗室」,現在正在開發這款名為「馬爾他」的再生能源儲存系統,該系統在價格上不僅比一般再生能源儲存方法更為便宜,更重要的重點是,「馬爾他」設備可大也可小,還能設置在任何地方。

如下圖所示,「馬爾他」的設計概念其實不難理解,可以將其想像成一個小型的太陽能或風力發電廠,那麼太陽能及風力所發出來的電能,會存入下圖的 2 個能源儲存桶之中,其中 1 個能源儲存桶將放入熔鹽 (Molten Salt),另 1 個儲存桶則會放入冷卻液 (Liquid Coolant)。

馬爾他 (Malte) 再生能源儲存系統之設計概念 圖片來源:9to5google
馬爾他 (Malte) 再生能源儲存系統之設計概念 圖片來源:9to5google

在太陽能、風力發電過後,所發得的電力要引導至能源儲存系統,這樣的過程,主要可以歸納出下列二個步驟概念:(1) 儲能、(2) 釋能。

目前馬爾他具體的「儲能」作法是,太陽能和風力所發出來的電能在進入馬爾他之後,馬爾他會將電能轉換成「熱能」及「冷能」兩種儲能型態,然後再引導至各自歸屬的儲能槽中,「熱能」就引導至熔鹽儲能槽內儲放,「冷能」就引導至冷卻液槽中儲放 (這邊談及的冷卻液,約與汽車冷卻液相近)。

而馬爾他的「釋能」作法則是,在開啟馬爾他系統的釋能開關之後,馬爾他將快速引導冷能與熱能兩種能量「猛撞」,藉此產生強大的能量流 (氣流),推動馬爾他系統的發電渦輪轉動,達到釋能之果效。

上述的概念,主要來自於諾貝爾物理學家 Robert Laughlin,Google X 實驗室承認,Robert Laughlin 教授的理論基礎為馬爾他系統奠定下絕對的根基,目前 Robert Laughlin 正受聘為 X 實驗室的資深顧問。

二年多來,Google X 實驗室耗費了數百日的光景,想了解上述馬爾他這個儲能、釋能的能源轉換系統,到底是不是真能成為一個可行的能源儲存方案?

而今天,Google X 實驗室已經有實質計劃,可以將馬爾他系統從「理論」變成「真正的機器」,X 實驗室發言人也對此表示,馬爾他系統將能夠在「可預見的未來」之內,為世界服務。

X 實驗室描述,馬爾他系統小至一個車庫,大到一整個發電廠,規模基本上是可以任意改變,並且馬爾他系統將比現行的鋰電池儲能,價格還更為便宜,並且使用年限最長還能長至 40 年之久。

那麼使用年限 40 年是一個什麼樣的概念呢?

X 實驗室解釋道,以現行「再生能源儲存系統」平均使用年限來看,馬爾他系統 40 年的使用年限,至少會是現行平均年限的三倍以上。