儲存可再生能 緩全球暖化危機

評論版 2020/04/28

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2019冠狀病毒蔓延全球,多個國家嚴陣以待。但與此同時,國際油價也經歷峰迴路轉的一個月,先在三月因全球疫情令石油需求減少,沙俄減產談判不果而引發減價戰,令油價急插至每桶30美元,後有上周期油合約到期而倉儲爆滿,令期油價格出現歷史性急跌至負數,市場焦點即轉至各地石油能源儲備現況上。

天然發電穩定性成疑 儲備是關鍵

惟燃燒化石燃料供電,是全球暖化的元兇之一,故改以可再生能源發電,被視為緩解全球暖化危機的方向。近年多個國家積極利用太陽能、風力等可再生能源發電。然而,這類能源的供應欠缺穩定,需要持續有效的儲電系統,把電力儲起後適時釋出,方可進一步減少人類對化石燃料的依賴。近年如微軟創辦人Bill Gates等富豪,均斥巨額投資研發能源儲備科技,這些努力,能否為人類的未來帶來希望?

根據國際能源署去年發表的《全球能源和二氧化碳現況報告2019》,全球能源消耗量於2018年按年增加2.3%,增長速度較2010年以來的平均升幅高出近一倍。

縱使疫情令全球經濟活動萎縮,短期內或會減少溫室氣體排放,但待各國復工復市後,長遠而言,暖化問題仍是人類福祉的一大威脅,更廣泛地使用可再生能源,便成為紓緩問題的方向之一。在可再生能源中,以太陽能和風力的發電量增長最快,但他們容易受天氣影響,供電並不穩定,因此業界正不斷發掘和改良技術,儲存由太陽能和風力產生的電力。

現時常見的儲備技術,是興建大型抽水蓄能電站,以過剩電力推動大型機組把海水由地理位置較低的儲水庫,抽取到較高位置的儲水庫備用,當需要使用這些已儲備的電力時,便可拉開水閘,使海水透過地心吸力由上方湧至下方,驅動渦輪發動機。不過,由於部分抽水蓄能電站的巨型組件需要設置在山上,又需要海水配合產生電力,因此欠缺山脈、雨水及空間的地區,難以利用這項技術儲存電力。

另一種技術是儲存在電池中。在各類儲備電池中,最常見的是鋰電池,佔總容量逾80%,但由於電池系統有過熱,甚至爆炸的安全風險,故暫時仍難以普及。

富豪投資研發 「馬爾他」系統

去年有能源分析員發表文章,指全球有153兆瓦電力儲存在大型抽水蓄能電站,僅佔全球能源約2%;至於儲電電池更只儲存約四兆瓦電力。事實上,雖然2018年利用可再生能源發電按年有超過7%的增長,但只能滿足全球能源需求增長的45%。

近年不少知名富豪紛紛投資在多個能源儲備項目中,當中最為人熟悉的,莫過於微軟創辦人Bill Gates牽頭,於2016年斥資10億美元成立的創業基金,資助企業研發與潔淨能源相關的技術。

該基金早前向初創公司投資2,600萬美元,研發熱能儲備方式「馬爾他技術」。該技術是一項電網規模的能源儲存系統,附設兩個能源儲存鋼缸,一個載有熔鹽,另一個載有冷卻液體。系統會把電能轉換成「熱能」及「冷能」兩種儲能形態。當需要重新生產電力時,系統便會快速地把「熱能」及「冷能」混合,藉此產生強大氣流,推動發電渦輪轉動。

系統相對便宜 運作期長達40年

「馬爾他技術」系統的組件相對便宜,熔鹽也可輕易提取。再者,能源儲存鋼缸不但可充電數以千次,而且運作期長達40年。「馬爾他」系統能收集和存儲大量能量,並按需求分配電力。研發團隊正構建一個兆瓦級的試驗系統,並嘗試連接到電網。不過,這項技術能否廣泛應用,仍視乎系統的安全性及可靠性。

回到香港,政府於2017年訂下在2030年把香港每單位本地生產總值的碳排放量,從2005年水平降低65%至70%的目標。由於本港的碳排放中,約有65%源於發電,故政府已與兩間電力公司達成協議,逐步以較潔淨的燃氣發電取代燃煤發電,同時推廣節能和發展可再生能源,包括引入「上網電價」。

港雖有減碳目標 可再生能佔0.1%

然而,根據官方數字,本港現時可再生能源所產生的電力,僅佔總使用量約0.1%。當局又估計,由去年至2030年間,本港以風力、太陽能及轉廢為能,成為可再生能源的潛力約為3%至4%的總耗電量。

觀乎上述資料,現時的可再生能源電力來源極少。綠色和平資深項目主任楊凱珊曾撰文指出,全球發電模式逐漸流行「分散式系統」,即在不同地點裝設小型發電設施,發電後就地使用,再把剩餘的輸送到電網。

搭上「減碳列車」 香港更宜居

她提出,土地問題並非阻礙本港發展可再生能源的主因,反之缺乏政策支持才是箇中關鍵,認為政府應透過政策提供額外經濟誘因,以及修改相關配套條例,刺激市場發展,待規模效應形成,成本下調,便會吸引更多人使用。

當然,若要達到政府預期的目標,長遠還應研究不同的能源儲存方案,構建穩定的可再生能源發電網絡。多國正積極研發能源儲備技術,本港不妨參考外國經驗,搭上「減碳列車」,使香港成為更宜居的城市。

港府訂下於2030年或之前,把碳強度從2005年水平降低65%至70%,當局應研不同能源儲存方案,使香港搭上「減碳列車」。圖為中電在西貢首個獨立運行的可再生能源站。(資料圖片)

欄名 : GREEN FORUM

機構 : 智經研究中心

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