低成本、長壽命CO2電池,助Google朝CFE 24/7邁進
位於義大利的Energy Dome於2020年成立,已在義大利、美國和印度簽署多個商業規模合約,2022年在義大利薩丁尼島啟動第一個大型商業示範專案,規模達到20至200MW(千瓩)。
Energy Dome的二氧化碳電池(CO2 Battery)顧名思義,是將二氧化碳儲存在特殊的巨大氣囊中,電網電力充足時,會將二氧化碳壓縮成液體加以儲存,當電網供電需要救援時,可加壓液態二氧化碳轉化回熱氣,推進發電機發電,可在長達8至24小時內持續儲存與釋放能源。
根據Energy Dome官網介紹,二氧化碳電池轉換效率(Round trip efficiency)達75%,雖說不及鋰離子電池的90%,但製造成本低,採用現成的設備、不依賴鋰等稀有金屬,使用壽命長達30年。
Google認為,新型二氧化碳電池能儲存多餘的潔淨能源電力,並在8到24小時內輸送至電網,補足再生能源發電量與用電需求之間的差距。期望透過此次商業合作跟投資,能在2030年前為電網釋出更多的潔淨能源,更接近「全天候無碳能源」(CFE 24/7)的目標。
Google並未透露投資金額,僅表示除了與Energy Dome建立長期合作外,還將藉由2項商業協議,支持更多開發中的長時儲能技術(LDES),促進市場擴大規模採用如Energy Dome的成熟技術,推動早期階段投資。
鋰離子電池儲能系統僅能儲存並分配4小時的電力,屬於短時間的儲能系統。(圖為示意圖,來源:Energy Dome)
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創新儲能技術表現亮眼,沙電池、鐵空氣電池受關注
實現全天候24小時不間斷使用再生能源並非易事。太陽能與風力發電屬於間歇性能源,太陽能發電受日照時間限制,風力發電則受風況影響,因此必須搭配儲能系統才能穩定供電。
Google指出,目前鋰離子電池儲能系統能儲存並分配約4小時的電力,有助提升電網容量並調度再生能源,滿足夜晚尖峰用電,屬於短時間儲能系統。
相較之下,長時間儲能系統如抽水蓄能、液流電池等,能補足短時儲能的不足。Energy Dome推出的二氧化碳儲能技術正好填補這一缺口。Google引述美國電力研究所(Electric Power Research Institute)的研究指出,長時儲能系統能有效整合再生能源,打造更靈活且可靠的電力系統。
美國長時儲能協會(LDES Council)預估,若到2040年部署8太瓦(TW)的長時儲能系統,將可藉由電網的優化,每年為全球節省約5,400億美元。
近年來,越來越多創新長時儲能技術受到矚目。芬蘭今年6月啟用以超過500℃高溫沙子儲熱的「沙電池」;美國新創Form Energy則開發出可持續供電長達100小時的「鐵空氣電池」(iron-air battery),並獲得微軟創辦人比爾蓋茲(Bill Gates)投資支持。
Google表示,Energy Dome的二氧化碳電池領先長時儲能技術市場,其商業化潛力遠超過Google投資的其他先進乾淨能源技術,期望藉由長時儲能技術,快速滿足資料中心對穩定潔淨電力的需求。
資料來源:Google、edie、Energy Dome
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※ 本文授權自Reccessary,原文見此。