破記錄!南澳洲利用100%可再生能源發電近一週
鄧南 / 何渝婷編譯
2022-01-21 17:05

縱觀人類社會的發展,尤其是工業革命以來的突飛猛進,離不開對能源的利用,然而發展程度越高,對能源的依賴程度也越高。如果像以前那樣使用化石燃料肯定不是長久之計,一是此類能源如今看尚算豐富,但始終有耗盡的一天,二是使用此類能源時產生的污染和氣候變化等「副作用」也不可忽視,某種程度上反而束縛了發展的腳步。

種種原因下,成本較低又清潔環保的可再生能源在能源結構中,也就越來越重要。在2021年12月,擁有177萬人口的南澳實現了利用100%可再生能源發電近一週。

根據能源分析師Geoff Eldridge的分析,在確定的六天裡,該州平均101%的能源來自風能、屋頂太陽能和太陽能發電廠,只有一小部分能源來自天然氣,以保持電網的穩定。

據清潔能源網站RenewEconomy.com.au的報導,在156小時的可再生能源運行期間,風能在總能源供應中的佔率平均為64.4%,屋頂太陽能平均為29.5%,公用事業規模太陽能平均為6.2%。

全球能源顧問Wood Mackenzie在Podcast「The Energy Gang」的最新一集也提及,澳洲成功地將可再生能源納入其電網的24%。

目前可再生能源中應用最廣泛、技術較成熟的有水能、風能和太陽能,許多國家和地區其實早就開始了此類可再生能源的利用,但要實踐並不是一件易事。

南澳地區人口並不算高,用電需求也不算大,但電力生產一般是集中式的,這就意味著,一個電廠要長距離輸送電量不大的電力,無法形成規模效應。另外由於各種自然災害,南澳的電網也經常損壞,經常斷電也導致了高昂的維修費用,過高的用電成本,促使州政府推動可再生能源的利用。

在過去幾年裡,南澳洲約有三分之一的家庭在屋頂裝有太陽能電池板,此外還有三個工業規模的太陽能發電廠,發電量約為300兆瓦,因此該州一半以上的電力來自風能和太陽能。

根據光伏技術顧問Pierre Verlinden的數據,在過去13年中南澳可再生能源普及率穩步上升,每年絕對成長率為4.5%。

雖然南澳實現了利用100%可再生能源發電,但在電力系統裡,發電和用電是需要即時平衡的,目前風能和太陽能發電廠無法24小時穩定輸出電力,所以在該州的能源結構裡,除了風能與太陽能,還是需要少部分的天然氣,用於維持電網的穩定。

目前南澳安裝了四台同步電容器,當沒有足夠的風能或太陽能來滿足能源需求時,可能仍需要燃氣發電機,但維持電網安全所需的燃氣發電量將顯著減少,降低了對天然氣電廠的調峰需求。

不過南澳的天然氣價格昂貴,如果要實現州政府的期望,在2030年實現100%可再生能源的穩定供電,那麼來源多樣性、儲能和電網互聯等問題都需要解決。

在南澳的詹姆士敦,有一個150兆瓦的特斯拉大電池組,旁邊就是315兆瓦的霍恩斯代爾風力發電場,因此這個大電池組也是霍恩斯代爾儲能系統(HPR)。

常見的儲能方式有電池、儲能飛輪、抽水蓄能和壓縮空氣儲能等,但目前電池的能量密度(每千克能源物質中蘊含的總能量)並不高,因此這套電池組的主要作用並不是作為後備電源使用,它的主要任務是快速調頻,幫助電網適應可再生能源供電的變化,再「兼職」吸收多餘的風力發電。

可再生能源的利用是社會未來發展的趨勢之一,如今還有許多需要完善的地方,但此次南澳利用100%可再生能源發電的記錄是一次成功的嘗試,希望在未來能看到更多這樣的成功,讓可再生能源推動人類社會更近一步的發展。

本文為愛范兒授權刊登,原文標題為「破記錄!南澳利用 100% 可再生能源發電近一周