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液態空氣儲能:未來電網的關鍵解方?

在全球減碳浪潮下,太陽能與風力發電將在電力系統中扮演更重要的角色。然而這些再生能源有個致命傷——它們只能在有陽光或風力時發電。要打造全天候穩定供電的智慧電網,發展大規模儲能技術已成為當務之急。更關鍵的是,我們需要的不是隻能儲存幾小時電力的方案,而是能應付數日甚至更長時間的「長效儲能」技術。

目前幾種長效儲能方案各有優劣。抽蓄水力發電雖成熟可靠,但受地理條件限制,美國境內適合的場址幾乎已開發殆盡。鋰電池雖能提供電網級儲能,但經濟效益僅限於4小時內的短時間儲存。為突破這些限制,MIT與挪威科技大學的研究團隊正積極研究一種創新的解決方案:液態空氣儲能(LAES)。

LAES系統運作原理相當巧妙:當電網供過於求時,系統會吸入環境空氣,經過淨化、乾燥後冷卻至液化狀態儲存;當需要供電時,液態空氣經加壓氣化後驅動渦輪發電。這項技術不僅零汙染,還能使用現成商用元件,更可靈活設定於任何地點,甚至能整合工業廢熱來提升效率。

研究團隊建立精密的經濟模型,模擬不同減碳情境下LAES的投資報酬率。結果顯示,在最積極的減碳情境(2035年100%減碳)下,LAES在德州、佛州等特定地區具有經濟可行性。值得注意的是,研究發現相較於提升技術效率,政府提供40-60%的裝置補貼更能有效促進LAES商業化。

從儲能成本來看,LAES表現格外亮眼。研究計算其「平準化儲能成本」(LCOS)約每兆瓦時60美元,僅為鋰電池的三分之一、抽蓄水力的一半。這種成本優勢使LAES在未來高比例再生能源的電網中極具競爭力。

主導研究的Cetegen博士強調:「雖然現階段LAES的投資報酬率尚未達標,但在儲能需求暴增的背景下,這項技術的潛力不容忽視。我們的研究證實,LAES值得作為未來電網的關鍵儲能方案持續探索。」隨著全球能源轉型加速,這場液態空氣儲能革命,或許才正要開始。

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