德國腦洞大開的抽水蓄能技術有望解鎖全球8170億千瓦時的儲能

抽水蓄能已經不是什麼嶄新的技術了。早在數十年前就有傳統的水庫類抽水蓄能電站被建成，其的工作原理很簡單：在電網負荷低谷，電力價格便宜時，使用多餘電力把水抽進水庫；而在電網負荷高峰，電力價格持高時，放水出庫發電。

這種抽水蓄能電站通常是作為其他主發電廠的配套副發電廠存在的，作為「電池」來調節電廠負載。

但是，由於需要水庫配套，傳統抽水蓄能發電站對選址的要求極高，山水缺一不可。而由於適合修建抽水蓄能電站的地點大多為山區丘陵地帶，這類選址往往又不適合建造風力和太陽能等可再生能源電廠。這意味著，由於其間歇性而最需要儲電能力的風力和太陽能電廠無法使用「水力」電池提高其發電的持續性。

為了擴大抽水蓄能技術的選址範圍，德國弗勞恩霍夫協會風能和能源系統研究所發明了一種嶄新的蓄能方法，並於上周宣布成功完成了一次為期四周的探索性試驗。

左圖為耗電抽空球中水，右圖為放水進球發電

該技術名為海中蓄能（StEnSea），是一種全新的思路。其蓄能主體為多個內直徑30米的混凝土空心球。這些球會被放在600-800米深的海床上。每個球里都有一台水輪發電機和一台水泵。

當電網負載低，電力多餘時，水泵就會耗電把海水抽出，進行蓄能。當電網負載高，需要峰值發電時，這些球體的閥門就會打開，讓湧進的海水驅動水輪發電。

研究人員們預計，如果使用5兆瓦的水輪發電機，每個30米直徑空球可以最高連續發電4小時。意味著每個空球都可以存儲20兆瓦時的電力。如果有80個以上的蓄能球被並聯在一起，其總蓄能效果足以有效的影響電網。該項目負責人Matthias Puchta表示，通過全球探測，適合建造該系統的地點的總儲能，加起來一共有8170億千瓦時。

為了驗證該技術的可行度和搜集數據，研究人員建造了一個1：10比例的縮小版進行探索性實驗。這個縮小版空心球被放在了博登湖水下100米的湖底，進行了一次為期四周的實驗。該實驗於本周結束，整個球體被打撈出來。由於該探測性實驗的成功，研究人員們表示他們將會著手進行一次為期更長，體積更大的實驗。

圖為上周從博登湖中取出，為期4周的探索性試驗所使用的直徑3米混凝土空心球

由於該探測性實驗的成功，研究人員們表示他們將會著手進行一次為期更長，體積更大的實驗。雖然該項目離海底實驗還有3到5年，但是其創新性已經引起了業界投資者的注意。畢竟，這是一款將會解決離岸風能最大的問題——間歇性發電——的技術。

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