水底儲存能源，加拿大測試離岸壓縮空氣儲能

作者 藍 弋丰 | 發布日期 2015 年 12 月 04 日 15:02 | 分類 環境科學 , 能源科技 , 電力儲存

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隨著可再生能源、微電網以及電網彈性化、智慧化的趨勢，能源儲存越來越受重視，不過，儘管電池技術日新月異，就目前而言，人類成本最低的儲能方式，仍然是抽蓄水力發電，而適合興建水庫的地點已經不多，更有生態破壞的考量，其次是壓縮空氣儲能，俗稱「風穴」，但良好的風穴地點也與地質有關，若是不配合天然地形，而是完全人為打造風穴，則成本激增，因而限制了風穴的使用範圍。不過，正如同陸上風場受地理條件限制，就往離岸發展，風穴在陸上受限，是否也能發展離岸壓縮空氣儲能？加拿大將率先實地試驗這個可能性。

這次試驗由多倫多水電（Toronto Hydro）主導，技術來自加拿大新創企業水儲能（Hydrostor），顧名思義，水儲能並不在地穴儲存壓縮空氣，而是在水底，水儲能的技術是從岸邊鑽掘氣道，直通往湖底或海底，連接大型氣球，由重物壓住，固定在湖中或海中，利用水壓加強壓縮空氣的效果，儲能時把高壓空氣從岸上基地沿著氣道打入水底的大氣球，需要能源時就釋放壓縮空氣推動渦輪發電，能源回收率約為 60% ~ 80%，設備保固 10 年，但預期能延長到 20 年。這項新科技將在安大略湖進行為期 2 年的示範測試計畫，計畫容量為 1 百萬瓦（megawatt）。

水儲能的長期目標是與抽蓄水力發電一樣，充當電網尖峰用電轉移的裝置，短期目標則是取代備援柴油發電機，測試結果將決定多倫多水電應用該技術的程度。

由於利用鑽掘技術鑽過海岸，水底氣球只需重物壓住，整體系統十分簡單，安裝過程所需的吊車與船隻操作也很少，只需一艘拖船就能搞定，成本比建置風穴來得更低，唯一的問題是法規限制，在安大略湖的測試計畫就得通過 17 項審核。

水儲能目前測試的系統雖為 1 百萬瓦，但日後將發展 5、10、50、100 百萬瓦系統，以 10 百萬瓦系統而言，儲能成本約為每度電容量 250 美元。成本與近岸海底地形有關，若近岸的海水或湖水越深，成本就越低，在安大略湖的測試計畫位於離岸 1.8 英里（約 3 公里）遠，水深 180 英尺（約 55 公尺），但其基本設計是預設離岸 1.8 英里遠處水深 650 公尺。

水儲能正在分析全球離島有合適的水深以及電力傳輸受限、電價高者，兩者交集就是水儲能的可能客戶，但若此技術規模化後成本降低，不只離島，如亞洲沿海城市都可能可以利用此項科技為能源儲存的選擇之一。