發布日期 2018 年 07 月 26 日 13:04 | 作者 EnergyTrend

中國近年來如火如荼開發太陽光電與風力發電，此舉雖然大大滿足用電需求，但也讓電網難以負荷過多電力，頻繁發生棄光與棄風現象，因此近期有研究提出解決方案，指出可將部分綠能計畫換成聚光太陽能熱發電（CSP）系統，藉此提升電力調度性能。

各國再生能源多以風力發電與太陽光電為主流，但這兩項綠能系統為變動型再生能源（VRE），會受限於天氣、只有起風或是日照充足時才能運作，除非廠商與政府再花大錢安裝電池儲能系統，不然多餘的電力也無法儲存。

而 CSP 系統除了可用太陽熱能發電，還可以儲存熱與電，不管是白天還是晚上都有電可用，發電量更能依需求調節，彈性甚至比天然氣發電還要高。該系統的熱儲存系統（TES）成本也相對低廉，與鋰離子電池儲能系統每 KWh150 美分高價相比，TES 目前成本為每 KWh 20-70 美分。

看好 CSP 系統的優勢，中國清華大學認為該技術可與風力發電與太陽光電相競爭，認為該技術相當適用於中國再生能源重地：青海省與甘肅省。其中青海便預計在 2020 年裝置 3GW 風力發電、10GW 太陽光電，甘肅則是預計安裝 7GW 風能與 10GW 太陽光電。

而為估算 CSP 是否適合甘肅與青海，團隊結合裝置費用與運作成本、調度性能等資料，自製分析軟體來評估。中國清華大學電機系博士生杜爾順表示，電網執行計畫工具（Grid Optimization Planning Tool，GOPT）是個電力系統操作軟體，會考量到各種發電系統、直流與交流電網和實際調度規則，因此可對風力、太陽光電與 CSP 進行有效評估。

研究指出，假如用 CSP 取代中國甘肅省與青海省 5-20% 風能與太陽光電計畫，可獲得價值每 KWh 18-30 美分的額外能源與電力靈活性效益。其中青海已擁有許多水力發電系統，原本就可以靈活調度電力，CSP 對太陽能與風能的效益不大，受益價值低於每 KWh20 美分。

相較至下，CSP 系統可在甘肅大放異彩，由於甘肅火力發電占比高，電力系統較缺乏靈活性，電網無法消化大多再生能源。研究將一部分綠能占比換成 CSP 之後，除了可減少大量棄光與棄風效應，鄰近的化石燃料廠也不用再頻繁因應變動型能源產電波動而升降載，受益價值為每 KWh 24-30 美分。

雖然 CSP 目前建造成本相對高昂，但隨著裝置量上升與技術進步，未來價格也會進一步降低，中國也計畫在 2020 年之前裝置 5GW CSP 系統，並希望電價可降至每 KWh 11.51 美分。

清華大學電機系康重慶教授指出，目前並非所有材料與零件都是中國製造，因此 CSP 在中國推行速度較慢，但該技術未來進展將會越來越快。研究已發表在《Applied Energy》。

（本文由 EnergyTrend 授權轉載；首圖來源：Flickr/alex lang CC BY 2.0）

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發布日期 2018 年 08 月 28 日 14:42 |作者 EnergyTrend

身為歷史悠久的長老級再生能源，風力發電技術已相當成熟、裝置量也有一定規模，美國能源部與勞倫斯伯克利國家實驗室報告指出，受到技術進步與成本下降推動，美國新風電廠最低電價已降至每 KWh 2 美分。

伯克利實驗室資深科學家 Ryan Wiser 表示，由於美國稅收減免支持，美國風電一直以來都維持在低價狀態，因此不少公用事業與企業都把風力發電當做低成本綠能選項。

2017 年美國風力發電裝置量最速成長，在短短一年間新增 7,017MW、投資共 110 億美元風力發電，且 2017 年風力發電也占新增電廠的 25%，美國風能總發電占比更是高達 6.3%，其中美國已有 14 州的風力發電占比達到 10％、更有 4 州超過 30%。

風機性能、發電量與體積也越來越大，2017 年風機渦輪機平均容量與 2016 年相比增長 8% 達 2.32MW，自 1998~1999 年以來更是增加了 224%。風機尺寸也顯著增大，2017 年轉子直徑與輪轂高度（hub height）平均為 113 公尺與 86 公尺，與去年相比都提高了 4%，美國聯邦航空總署（FAA）的許可申請也指出未來風機還會越來越高。

得益於性能更加強大的風力渦輪機，風能容量因數也同時水漲船高，就 2014 到 2016 年完工的專案來說，平均容量因數已高達 42%，而以往平均僅有 31%，

發電量與裝置量的提升也都會大大減少風力發電開發成本，目前風機成本已降至每 KWh 750~950 美元，平均裝置成本則是每 KWh1,610 美元，與 2010 年相比下降了 795 美元，這也進一步讓專案總成本與電價下滑。

想當初風電收購在 2009 年時高達 KWh 7 美分，現在最低價已降到 2 美分，這電價或許可讓美國燃煤發電業者備感焦慮，將來綠能家族也或許能因此成功取代燃煤、天然氣和核能發電。

如火如荼發展的風力發電同時也促進美國經濟與就業機會，截至 2017 年底，風力發電相關職位已刷新紀錄達 105,500 個。其中美國風電多以製造業為主，機艙組裝以 90% 高比率占第一，其次為 70%~90% 風機塔、50%~70% 的葉片與輪轂，渦輪機內部零件比率最低僅占 20% 以下。

未來美國也會大力發展離岸風電，隨著新專案加速部署，未來美國離岸風電裝置量有望超過 10,000MW，成為該國新一代再生能源發展主將。Avangrid Renewables 美國離岸風電副總裁 Alejandro de Hoz 表示，美國可透過歐洲離岸風電市場經驗，讓離岸風電在美國大放異彩，短短幾年內跟上歐洲的腳步。

分析師預估 2020 年代中期之後，美國離岸風電將會正式開跑。

（本文由 EnergyTrend 授權轉載；首圖來源：Flickr/soundfromwayout CC BY 2.0）

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發布日期 2018 年 09 月 25 日 13:48 | 作者 EnergyTrend | 

德國再生能源公司 juwi 與澳洲昆士蘭大學近期攜手合作，決定把該校在大堡礁赫倫島（Heron Island）研究中心推向再生能源供電，未來裝置量達 500KW 太陽光電與 600KWh 液流電池將可為研究中心提供 80% 電力。

對於離岸小島店家與住家來說，運輸電力與燃料都是一大難題，電費也會比在本土貴上許多，因此目前「供電自給自足」可說是全球島嶼的趨勢，像是希臘度假勝地蒂洛斯也將成為地中海首座綠能島，台灣澎湖與綠島也致力朝低碳島邁進，望可為當地電力系統助一臂之力。

赫倫島則是一座占地 29 公頃的珊瑚礁，約有超過 10 萬隻鳥棲息、更是海龜築巢重地，該計畫將有助於協助研究中心進一步實現愛護地球之心。預計 500KW 屋頂型太陽光電與 600KWh 的全釩氧化還原液流電池（Vanadium Redox Battery）將可在 2019 年開始運作，將結合原有的柴油發電機成為微電網系統。

其中釩液流電池為電網級儲能後起之秀，其運作模式是將電子儲存在外部兩側的液態電解質槽，充放電時電解質會被幫補到中間的發電室，而發電室也會以薄膜隔開兩種溶液、形成兩個電極，最後產生離子交換來發電。可透過較大的儲罐來提供無限能量，也可長時間保存，電解質則易於更換，更不會有易燃爆炸的問題。

昆士蘭大學在 2018 年 6 月也設下雄心勃勃的再生能源目標，希望可成為世界上第一間利用自家再生能源系統達 100% 綠能供電的大學，預計斥資 1,250 萬美金在華威打造 64MW 太陽光電系統，年發電量達154GWh，約可為 27,000 戶家庭供電，而赫倫島研究中心專案則是昆士蘭大學首次計劃部署離網再生能源，

juwi 全球負責人 Dave Manning 表示，柴油與再生能源混合解決方案除了可保護環境，還可以在降低柴油消耗量的情形下維持供電穩定。

目前混合電廠發電成本也已低於傳統化石燃料發電廠，發展再生能源除了可穩定電力運作，還可以進一步減少電費，隨著未來再生能源部署量增加與成本下滑，之後赫倫島將有機會成為另一座 100% 綠能島嶼。

（本文由 EnergyTrend 授權轉載；首圖來源：Flickr/Jon Connell CC BY 2.0）

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