太陽能板示意圖。圖為德國施塔德蘭(Stadland)的下韋瑟(Unterweser)核電廠與附近的太陽能公園。路透社
捷克近日天氣晴朗,發電無虞,又適逢假期而減少了民眾用電的機率,導致電力過剩,可能損害電網設備,國有電網營運商CEPS近日不得不暫時停止一座太陽能發電廠的運作,凸顯了發展可再生能源之餘,也必須加強蓄電系統。有研究機構正在開發將廢棄礦坑變成「重力電池」的可能性,充分利用現有資源。
《歐洲新聞台》(Euronews)14日報導,由於復活節假期,捷克10日用電量較低,但豔陽高照的天氣讓捷克太陽能發電廠的能量大增,若蓄電設備不足,可能導致電網不穩定,損害電力設備、甚至引發停電。捷克電力公司CEPS於是預防性關閉了發電量40萬瓩的太陽能發電廠,這約佔捷克太陽能發電能力的六分之一。
CEPS發言人克利莫娃(Hana Klímová)說,用遍所有正常的電力控制方法後,只好決定啟動限制發電量的措施,其實在一般情況下,捷克會把多餘的電力輸送到鄰國,但10日那天也不可能這樣做,「因為除了丹麥、葡萄牙和斯洛維尼亞,那天所有(歐洲)國家的電力都有剩」。
捷克太陽能協會執行長克里奇馬希(Jan Krčmář)說,太陽能電廠得暫時停擺,是捷克蓄電系統不足的證明,「捷克還沒為可再生能源的榮景做好準備,因為完全沒有蓄電能力」。
報導指出,太陽能和風電開始進入電力市場時,反對者批評,這些看老天臉色吃飯的發電方式,無法滿足人類的電力需求。但其後的狀況似乎證明這些初期批評是錯的。
2022年,風電和太陽能已佔全球發電量12%,創歷史新高。去年是太陽能第18年榮登發電量成長最快的電力來源,發電量比2021年增加24%。
歐盟是可再生能源的領銜者,去年,風力和太陽能已佔歐盟五分之一發電,也是清潔能源發電量首度超越化石天然氣。但捷克這次暫停太陽能廠的經驗,顯示在擴大太陽能發電能力的同時,也要投資於蓄電能力。
廢棄礦坑轉生為「重力電池」有一些方法可以儲存這些電力,較常見的是鋰電池或氫電等化學電池,另一種方法則是「重力電池」(gravity batteries)。
重力電池的概念是位能。先利用可再生能源的多餘電力,把重物吊高;當電網的電力出現短缺時,利用重物的下墜帶動發電,就像水力發電廠會在水量充沛時把水抽到較高的水池,需要用電時就放水,水勢下衝推動水輪機轉動,與水輪機連結的發電機就能發電。
瑞士去年就建造了一個大型的水力電池,可以儲存約40萬顆電動車電池的電力。
根據今年稍早奧地利國際應用系統分析研究所(IIASA)一項研究,將全球廢棄的地下礦坑改造成重力電池,估計最多可以儲存700億度(70 TWh)電力,夠全世界使用一整天。而這些有潛力變成重力電池的廢棄礦坑大多在美國、俄羅斯、印度、中國。
撰寫這份重力電池報告的IIASA研究員薩齊力(Behnam Zakeri)表示,為了達成脫碳,必須考慮將現有的資源創新運用於能源系統,把廢棄礦坑變成電池就是其中一例。