可再生能源結(jié)合能源儲存，可最佳化分布式能源微電網(wǎng)的電力調(diào)度問題，解決電網(wǎng)穩(wěn)定性問題，不過，雖然可再生能源如太陽能與風(fēng)能的成本已經(jīng)大幅降低，能源儲存成本降幅仍差強人意，因此雙方結(jié)合的應(yīng)用尚未普及，不過，對于能源成本原本就較高的偏遠礦區(qū)，以可再生能源結(jié)合能源儲存取代過去的柴油發(fā)電機，不僅減少碳排、空污，更可節(jié)省成本。龍頭金屬及能源礦產(chǎn)與農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)及貿(mào)易商嘉能可(Glencore)、全球最大鋁業(yè)公司力拓加拿大鋁業(yè)(RioTintoAlcan)分別嘗試以不同的技術(shù)組合進行。

 

嘉能可于加拿大北部拉格蘭(Raglan)有處銅鎳礦場，位于極北的極圈地帶，礦場沒有電力網(wǎng)絡(luò)，也沒有瓦斯管線，只能靠運送柴油到現(xiàn)場，以柴油發(fā)電機發(fā)電，而運送柴油的成本也因地處偏遠而十分昂貴，這使得能源成本居高不下。

但是礦場附近有處海拔600米高的高原，周遭林木稀疏，很適合風(fēng)力發(fā)電，在進行勘查后，嘉能可決定投入這項全加拿大首見的工業(yè)可再生能源結(jié)合能源儲存建設(shè)案，第一階段于2014年夏季開始，先設(shè)置一具德國Enercon風(fēng)力發(fā)電機，以較小規(guī)模實驗在極地氣候下系統(tǒng)是否能順利運轉(zhuǎn)，以減少第二階段擴大規(guī)模時的風(fēng)險。

當(dāng)風(fēng)力發(fā)電超過礦區(qū)所需用電時，多余的電力除了先以飛輪能源儲存裝置儲存之外，將用來電解水產(chǎn)生氫，氫用于氫燃料電池系統(tǒng)，當(dāng)?shù)V區(qū)需要用電大于風(fēng)力發(fā)電時，可從燃料電池供電，也可用來驅(qū)動氫燃料電池車輛。由于拉格蘭位于極北，一般電池技術(shù)都因溫度過低而效能不佳或完全無法適用，氫技術(shù)是最佳選擇。

這座結(jié)合風(fēng)力發(fā)電、電解水、氫燃料電池的可再生能源結(jié)合能源儲存微電網(wǎng)系統(tǒng)，若第一階段運轉(zhuǎn)順利，將于2016年擴大規(guī)模到3~5座風(fēng)力發(fā)電機，預(yù)計全數(shù)完工以后可減少礦場5成柴油消耗。而若運轉(zhuǎn)順利，嘉能可也將轉(zhuǎn)移技術(shù)給附近的村落，推廣這套系統(tǒng)、嘉惠鄰人。

鋁業(yè)和太陽能廠商合作

力拓加拿大鋁業(yè)則在澳大利亞昆士蘭北部的韋帕(Weipa)擁有一處鋁土礦，力拓加拿大鋁業(yè)與美國第一太陽能(FirstSolar)及澳大利亞太陽能開發(fā)與安裝商Ingenero合作，建立太陽能發(fā)電與電池能源儲存結(jié)合的微電網(wǎng)系統(tǒng)。

此計劃第一階段將斥資2,340萬澳幣，建立1.7百萬瓦規(guī)模的薄膜太陽能電池發(fā)電場，除了供應(yīng)韋帕礦場，也供應(yīng)韋帕市區(qū)與港口用電，預(yù)期可取代2成的柴油發(fā)電需求。第二階段則將擴大發(fā)電規(guī)模到6.7百萬瓦，并建立電池儲能系統(tǒng)，以達到日間可百分之百供電給礦場及周遭市鎮(zhèn)及設(shè)施的目標。

投資此計劃1,130萬澳幣的澳大利亞可再生能源協(xié)會(AustralianRenewableEnergyAgency，ARENA)表示，韋帕計劃可成為其他礦場的參考藍圖;而提供電池整流器的廠商理想能源(IdealPower)則表示，礦場多半在電力網(wǎng)絡(luò)不及的偏遠地區(qū)運作，許多礦場因此只能倚賴柴油發(fā)電機，不僅昂貴，身處偏遠地區(qū)，維修不易更是問題，而如今電池價格下跌，因此可考慮如此結(jié)合電池能源儲存的辦法，預(yù)期可減少7成的燃料使用。

而礦場往往有先前挖掘的深坑，也成為能源儲存的可能選項，明尼蘇達大學(xué)杜魯斯分校的自然資源研究所認為某些積水舊礦坑，可能作為抽蓄水力發(fā)電的蓄水池;另一方面，許多老舊礦坑，則可用為壓縮空氣儲能(compressedairenergystorage，CAES)所需的風(fēng)穴。壓縮空氣儲能需要在合適的地理條件區(qū)域挖掘用來打入壓縮空氣的洞窟，即所謂風(fēng)穴，但若是老舊礦坑已經(jīng)挖掘出空洞，剛好能用來當(dāng)作風(fēng)穴，則可大幅降低儲能成本。

不過，若礦場一邊正在挖掘，舊礦坑拿來做為風(fēng)穴使用，可能會有安全性問題，因此這個想法尚在理論階段。

無論如何，在龍頭大廠帶動下，偏遠礦業(yè)使用能源儲存技術(shù)取代柴油發(fā)電，將漸漸成為風(fēng)潮，而可再生能源結(jié)合能源儲存的概念，可望由礦業(yè)領(lǐng)域先行發(fā)展，待規(guī)?；c技術(shù)進步使系統(tǒng)價格進一步降低，再普及到一般用電領(lǐng)域。

(首圖來源：Flickr/PeterCravenCCBY2.0)