圖片來源:Amber Kinetics
夏威夷因為能源依賴進口而成為美國能源價格最昂貴的地區(qū)之一,近年來積極發(fā)展能源自主,大力推動可再生能源,也因此產(chǎn)生能源儲存的需求,目前主流的能源儲存技術仍是電池技術,但夏威夷電力公司(Hawaiian Electric)多方嘗試,從鋰電池系統(tǒng)到以儲熱式電熱水器做為虛擬能源儲存,如今則與新創(chuàng)事業(yè)琥珀動力(Amber Kinetics)測試飛輪技術。
琥珀動力技轉自美國能源部旗下的勞倫斯利福摩爾國家實驗室(Lawrence Livermore National Laboratory)以及加州大學柏克萊分校,并由加州大學柏克萊分校的創(chuàng)業(yè)育成中心 SkyDeck 輔導育成,于 2013 年與創(chuàng)辦人的公司柏克萊能源科學(Berkeley Energy Sciences)合并,開始商業(yè)營運,并接著由夏威夷州的能源精進創(chuàng)新育成基金(Energy Excelerator)輔導。2015 年時琥珀動力得到加州的太平洋瓦斯電力公司(Pacific Gas & Electric,PG&E)20 百萬瓦計劃。
琥珀動力專營飛輪技術,其飛輪 95% 材料為鋼,宣稱保固 30 年,唯一會耗損的零部件為軸承,只需要每 10 年更換軸承,相對于鋰電池壽命可能 10 年就得全數(shù)重新更換,琥珀動力認為飛輪較為劃算。
過去飛輪技術的優(yōu)勢是可迅速大量釋放能量,對電網(wǎng)做出快速調節(jié),但是受限于飛輪持續(xù)轉動的空氣阻力與摩擦力,飛輪動能會緩緩損失,并不適合用于長時間能源儲存。先前其他飛輪企業(yè),諸如信標電力( Beacon Power)在紐約州建立電網(wǎng)及能源儲存系統(tǒng),是專用來因應快速反應需求,而非長時間儲存。
琥珀動力在飛輪設計上改善,并采用更均質的鋼材,以最小化飛輪轉動時的空氣阻力、摩擦力與電阻,因而能夠應用于長時間儲能上,提供 4 小時的充放電循環(huán)。2012 年時,琥珀動力宣稱其技術較其他飛輪技術可降低成本一半。加上使用高效能電動馬達,琥珀動力也宣稱其飛輪能支持無限次充放電循環(huán)超過 20 年不會有容量損失。
此次夏威夷電力只小規(guī)模測試 1 組琥珀動力的第二代 25 度電儲能容量飛輪,安裝于歐胡島 2 大電廠之一的康寶(Campbell)電廠,同時,夏威夷電力也在歐胡島測試 1,000 度的鋰電池能源儲存系統(tǒng),夏威夷電力沒有公布將如何使用能源儲存設備,不過一般認為是要支持比例越來越高的可再生能源,目前歐胡島有十分之一家戶有住宅屋頂太陽能,而大規(guī)模風場也內建電池能源儲存。
此次夏威夷電力同時測試兩種不同能源儲存技術,到底何種技術勝出,其結果也將成為各國其他電力公司以及欲發(fā)展能源儲存各官方與民間機構的參考指標。
Hawaiian Electric Is Testing Flywheels as an Energy Storage Option