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这个"蓄电池"有些大,澳大利亚要建抽水蓄能电站

2018-09-14 05:39:56 栏目 : 科学技术 围观 : 评论

  8月15日消息,据国外媒体报道,为了有效解决能源安全问题,澳大利亚政府正在塔斯马尼亚开展试点,将塞萨纳大坝(Cethana dam)和其他沿运河修建的大坝改造成抽水蓄能电站。然而,这一举措能否顺利推行还有待于其成本效益。

  克里斯·格温(Chris Gwynne)站在塔斯马尼亚荒野一座高耸大坝下面的峡谷里,思索着这座巨大的混凝土结构能否经受住政府考验,而政府恰恰能够在澳大利亚清洁能源的未来发展中发挥关键作用。

图示:水通过管道泵进澳大利亚塔斯马尼亚塞萨纳大坝内

  正当一些议员试图延长澳大利亚对煤炭发电的依赖时,格温和他的雇主塔斯马尼亚水利公司(Hydro Tasmania)提出了一项50亿澳元(约合37亿美元)的投资,以将塞萨纳大坝(Cethana dam)和其他沿运河修建的大坝改造成巨型储能电站。项目旨在利用多余的电力将水从低处泵到较高的地方,当电力需求高、需要更多的电力供应时,这些储存起来的水就可以用于发电。

  所谓的抽水蓄能电站(pump hydro)是渊源已久,它曾被提议用于拉斯维加斯郊外的胡佛水坝(Hoover Dam)。在过去10年中,澳大利亚在太阳能和风能项目上投入了400亿美元,以取代即将退役的燃煤发电机组。但为了在需求高峰期保证充足的电力供应,澳大利亚依旧需要建立储能系统。

  能源安全

  尽管每千瓦的水力发电成本高于煤炭或太阳能发电,但其依赖于更为安全的可再生能源,这使其具有不可估量的价值。此外抽水蓄能电站的寿命较长,意味着这些项目可以在一个世纪或更长时间内获得投资回报,相比之下其他能源需要在几十年内收回初始投资。

  对于塔斯马尼亚岛而言,抽水蓄能电站有望使该岛的清洁能源容量增加一倍,从而达到5千兆瓦,并通过一根规划中的海底电缆为处于困境中的澳大利亚国家电网提供更多电力。尽管如此,在两年前一根现有的海底电缆断裂后,人们仍对该项目的经济可行性表示怀疑。

  抽水蓄能是大规模储能的首选技术。国有水电塔斯马尼亚项目总监Gwynne表示,“在私人市场上,没有人愿意去建造新的燃煤发电机。但事实上,我们的政府中仍有一些人认为化石燃料是未来的发展方向,这使得我们依旧在争论水电的可行性。”

  其他国家的做法

  随着间歇性可再生能源的迅速普及,中国、瑞士、以色列和法国都修建了抽水蓄能电站。彭博新能源财经(Bloomberg New Energy Finance) 2017年发布的一份报告显示,2016年,全球约有6.2千兆瓦的抽水蓄能电站投入使用,相比之下全球锂离子电池的储能总量仅为688兆瓦。

  澳大利亚总理马尔科姆·特恩布尔(Malcolm Turnbull)就是抽水蓄能电站的强有力支持者之一。这位前高盛银行家支持将塔斯马尼亚多达14座老旧水电站改造为现代化的抽水蓄能电站。此前,一系列备受关注的停电事件和不断上涨的电费激怒了澳大利亚公众。

图示:工作人员在检查涡轮机室

  据美国能源部全球能源存储数据库(DOE Global Energy storage Database)的数据,实施这些拟议中的项目将使澳大利亚抽水蓄能电站的装机容量增加四倍以上,达到11.5千兆瓦,位居世界第四。它还将为平衡国家电网风能和太阳能供应的不稳定性提供重要缓冲。

  利用水池蓄电

  对于澳大利亚来说,抽水蓄能电站或将成为管理电网可靠性的很好选择。爱丁堡能源咨询公司Wood Mackenzie的研究主管Bikal Pokharel表示,“然而,抽水蓄能水电的可行性将取决于电站的经济效益。这与给电池充电的成本类似,把水抽上去也是有代价的。”

  此外,澳大利亚想要利用塔斯马尼亚岛存储的电能,还需要在巴斯海峡(Bass Strait)下方铺设一条370公里长的电缆,这将使得从塔斯马尼亚岛到澳大利亚工业中心维多利亚州的传输能力提高四倍。目前还没有就如何或由谁来资助这个10亿澳元的项目达成协议。作为该州的电力运营商,塔斯马尼亚水电公司预计,一旦可行性前期工作明年完成后,融资将变得更加清晰。

  但澳大利亚政府中,包括前总理托尼·阿博特(Tony Abbott)在内的很多人仍然对燃煤发电厂念念不忘。老旧燃煤发电机的退役和新燃煤发电机的匮乏意味着,化石燃料对澳大利亚能源供应的贡献从过去二十年的90%下降到65%。

  政策问题

  “这个国家正在发生向可再生能源的奇妙转变,但问题是,这种转变会持续下去吗?”澳大利亚国立大学可再生能源研究员马特·斯托克(Matt Stocks)说。“尽管存在政策上的障碍,但成本因素意味着可再生能源最终会击败化石燃料,但塔斯马尼亚的抽水蓄能电站等个别项目仍需向市场证明其价值。”

  逐步淘汰化石燃料

  到2032年,澳大利亚的大部分能源将来自可再生能源。

  抽水蓄能电站是特恩布尔提出的国家能源保障计划的重要组成部分,该计划包括一系列旨在提高国家电网效率的技术,同时提高国家电网在用电高峰时的保障性。

  计划的未来最早可能在这个月决定但澳大利亚政府依旧有人反对,理由是其到2030年将碳排放量减少26%的目标太低。

  巨大的机会

  “这是一个巨大的机遇,”特恩布尔在去年访问塔斯马尼亚时说,“能源市场正在进步,发展非常迅速,所以我认为,我们越早看到塔斯马尼亚带来的机遇就越好。”

  特恩布尔还计划在位于悉尼和墨尔本之间的高地增加抽水蓄能电站。该计划要求修建一条27公里长的隧道,这使得每兆瓦的造价从190万澳元到225万澳元不等,而塔斯马尼亚电站的造价则在105万澳元到150万澳元之间。

  尽管塔斯马尼亚具有成本优势,但人们对该计划的可行性仍心存疑虑。2016年,在一些科学家认为是气候变化造成的干旱期间,该州几乎耗尽了水资源,在现有的连接大陆电网的海底电缆故障后,该州不得不求助于柴油发电机。

  最大障碍

  澳大利亚国立大学的斯托克表示:“该项目进展面临的一大障碍是布设传输电缆,并让市场相信它将为整个国家带来净收益。”

  塔斯马尼亚水利公司的格温坚持认为这个计划是可行的,其表示整个国家的能源未来取决于抽水蓄能。"明确的政策将对所有人都有帮助,因为这样我们就能更清楚地看到融资途径将是什么样子,"他说。

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