| 作者 藍 弋丰 | 發布日期 2015 年 10 月 05 日 | 分類 能源科技 , 電力儲存 , 電池 |
一般對能源儲存貢獻減碳的想像，是能源儲存可促進綠能的普及，再透過綠能的普及間接減碳，不過美國獨立電力供應商 AES 旗下的能源儲存部門 AES 能源儲存（AES Energy Storage）認為不用等那麼久，其實現在能源儲存就可以對減碳發揮貢獻，關鍵在於複循環燃氣電廠與單循環燃氣電廠之間的能源效率不同。
目前主流燃氣發電方式是複循環燃氣電廠，如台灣大潭發電廠即屬於複循環燃氣電廠，以大潭電廠而言，其機組能源效率可達 58.75%，遠高於單循環燃氣電廠，也就是說，燃燒同樣的天然氣，產生一樣的二氧化碳時，複循環燃氣電廠譨產生更多電力，或是反過來說，發出同樣電力時，單循環燃氣電廠的碳排量較高。
AES 計算兩者之間的差別，每發出 1,000 度電力，複循環燃氣電廠產生 825 英磅的二氧化碳，單循環燃氣電廠卻會產生 1,365 英磅，可以清楚看出雙方的碳排量差別。單循環燃氣電廠往往於尖峰時啟用，做為尖峰時的備援彈性供電，若是能改以能源儲存方式，儲存複循環燃氣電廠所發出的電力，在尖峰時放電使用，取代尖峰單循環燃氣電廠，就有機會減少碳排，AES 計算，複循環燃氣電廠加上電池能源儲存，考慮到充電過程的能源損耗，每 1,000 度電力發電與儲存產生 916 英磅二氧化碳，比起以單循環燃氣發電因應尖峰需求，減少了三分之一的碳排放量。
若依照 AES 的想法，建立大量能源儲存容量，當電力過剩時也不關閉複循環燃氣發電廠，而是讓它一直全力發電，多餘的電力儲存起來，尖峰時放電使用，取代尖峰時啟動的單循環燃氣電廠，如此一來不僅可以減少碳排放，複循環燃氣發電廠可持續運轉，也能提升容量因數，有利於進一步降低發電均化成本。
不過，鋰電池能源儲存裝置過去主要用來做為短期頻率調整使用，使用方式是短期間快速充電或放電，而非持續放電數小時，長期如此使用下來，可能會加速老化，導致效能下降。目前有許多可供長時間供電的能源儲存技術，如液流電池、液態金屬電池等，不過這些技術都還處於早期階段。
鋰電池是否能達到技術規格上的超過 90% 充放電效率也是另一個問題，此外，可能有部分電力要用來冷卻電池，鋰電池提供的是直流電，要與電網連結需先轉換為交流電，轉換過程的損耗也必須計入，這些都有可能讓 AES 的計畫發生變數。
不過 AES 對鋰電池能源儲存仍然相當看好，除了上述100 百萬瓦、 40 萬度容量計畫以外，AES 能源儲存也為姐妹企業印第安納波利斯電力與照明公司（Indianapolis Power & Light）打造 20 百萬瓦能源儲存系統，做為長達數小時的能源儲存資源，AES 表示能源儲存最好的一點就是能夠上下調整達 2 倍的幅度，電力過剩時可吸收 20 百萬瓦，電力短缺時能釋出 20 百萬瓦，相當於有 40 百萬瓦的彈性空間。
AES 認為，未來當可再生能源普及時，能源儲存裝置可以儲存午夜多餘的風能，以及中午多餘的太陽能，轉移到用電高峰使用，如此一來就能達到零碳排，但在此之前，能源儲存裝置可儲存複循環燃氣發電的電力，在用電尖峰放電使用，取代過去的尖峰單循環燃氣電廠，也能減少碳排放量。理論上如此，就看 AES 實際執行成果如何了。
目前主流燃氣發電方式是複循環燃氣電廠，如台灣大潭發電廠即屬於複循環燃氣電廠，以大潭電廠而言，其機組能源效率可達 58.75%，遠高於單循環燃氣電廠，也就是說，燃燒同樣的天然氣，產生一樣的二氧化碳時，複循環燃氣電廠譨產生更多電力，或是反過來說，發出同樣電力時，單循環燃氣電廠的碳排量較高。
AES 計算兩者之間的差別，每發出 1,000 度電力，複循環燃氣電廠產生 825 英磅的二氧化碳，單循環燃氣電廠卻會產生 1,365 英磅，可以清楚看出雙方的碳排量差別。單循環燃氣電廠往往於尖峰時啟用，做為尖峰時的備援彈性供電，若是能改以能源儲存方式，儲存複循環燃氣電廠所發出的電力，在尖峰時放電使用，取代尖峰單循環燃氣電廠，就有機會減少碳排，AES 計算，複循環燃氣電廠加上電池能源儲存，考慮到充電過程的能源損耗，每 1,000 度電力發電與儲存產生 916 英磅二氧化碳，比起以單循環燃氣發電因應尖峰需求，減少了三分之一的碳排放量。
若依照 AES 的想法，建立大量能源儲存容量，當電力過剩時也不關閉複循環燃氣發電廠，而是讓它一直全力發電，多餘的電力儲存起來，尖峰時放電使用，取代尖峰時啟動的單循環燃氣電廠，如此一來不僅可以減少碳排放，複循環燃氣發電廠可持續運轉，也能提升容量因數，有利於進一步降低發電均化成本。
打造儲能系統取代電廠
AES 能源儲存目前正為南加州愛迪生（Southern California Edison）電力公司建造 100 百萬瓦、可儲存 40 萬度容量的鋰電池能源儲存系統，打算用來做為尖峰供電使用，取代尖峰電廠，此能源儲存裝置將儲能用以供應該區域的傍晚需求高峰。不過，鋰電池能源儲存裝置過去主要用來做為短期頻率調整使用，使用方式是短期間快速充電或放電，而非持續放電數小時，長期如此使用下來，可能會加速老化，導致效能下降。目前有許多可供長時間供電的能源儲存技術，如液流電池、液態金屬電池等，不過這些技術都還處於早期階段。
鋰電池是否能達到技術規格上的超過 90% 充放電效率也是另一個問題，此外，可能有部分電力要用來冷卻電池，鋰電池提供的是直流電，要與電網連結需先轉換為交流電，轉換過程的損耗也必須計入，這些都有可能讓 AES 的計畫發生變數。
不過 AES 對鋰電池能源儲存仍然相當看好，除了上述100 百萬瓦、 40 萬度容量計畫以外，AES 能源儲存也為姐妹企業印第安納波利斯電力與照明公司（Indianapolis Power & Light）打造 20 百萬瓦能源儲存系統，做為長達數小時的能源儲存資源，AES 表示能源儲存最好的一點就是能夠上下調整達 2 倍的幅度，電力過剩時可吸收 20 百萬瓦，電力短缺時能釋出 20 百萬瓦，相當於有 40 百萬瓦的彈性空間。
AES 認為，未來當可再生能源普及時，能源儲存裝置可以儲存午夜多餘的風能，以及中午多餘的太陽能，轉移到用電高峰使用，如此一來就能達到零碳排，但在此之前，能源儲存裝置可儲存複循環燃氣發電的電力，在用電尖峰放電使用，取代過去的尖峰單循環燃氣電廠，也能減少碳排放量。理論上如此，就看 AES 實際執行成果如何了。
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