夏威夷测试最便宜的能源储存设备:家中的储热式热水器

时间:2020-06-28

夏威夷测试最便宜的能源储存设备:家中的储热式热水器

夏威夷是孤悬于太平洋中央的群岛,人口以及总用电规模也远少于台湾,不过夏威夷正积极发展可再生能源与分散式能源,2014 年 9月底,供应夏威夷大岛电力的夏威夷电力与照明公司(Hawaii Electric Light Company,HELCO)规划在 2030 年达到 92% 电力来自于可再生能源的目标,而夏威夷最大电力公司夏威夷电力实业(Hawaiian Electric Industries )则正计画试验各种能源储存方式,包括电网级电池、电网连结电动车作为能源储存资源等等,不过,夏威夷电力实业认为,最便宜的能源储存方式是:家中的储热式热水器。

储热式热水器作为能源储存方式已经不是新观念,业界提出这样的想法已久,其原理也很简单,因为储热式热水器的热水筒,本身就是一种储存热能的装置,只要家家户户热水器能与电网的调控中枢连结,在电力过剩时加热热水储存,电力尖峰时暂停热水,就能简单地稳定电网,相当于是能源储存系统一样,而由于储热式热水器是家中本来就有的设备,只要加装一些控制装置,因此设备成本比起建立电网级电池储存系统来说,也便宜得多。

在夏威夷,由于缺乏天然气,多数家庭使用储热式热水器来提供热水,另外,据夏威夷电力实业统计,夏威夷住家一个月一台储热式热水器可以用掉 240 到 400 度电,佔家户用电的最大部分,更佔了尖峰用电的七分之一,因此,夏威夷相当适合以储热式热水器来作为能源储存装置,以转移尖峰用电到离峰的计画。

于是,夏威夷电力实业自 2014 年 9 月起,开始进行「电网互动热水器」(Grid-Interactive Water Heater,GIWH)计画,与欧胡岛上的中小企业合作, 测试热水器稳定电网的能力,11 月,又提出「可变储热式热水器」(Variable Storage Water Heater,VSWH)与「电网互动热储能」(Grid-Interactive Energy Thermal Storage,GETS)2 个计划,前者使用 Sequentric Energy Systems 的技术,后者则应用 Steffes 公司的技术。夏威夷电力实业将进行一年期的试验,实地测试连结用户热水器,作为电网能源储存及稳定装置的可行性。

夏威夷孤悬海上,一旦有大型电厂跳机,这样的系统将可以协助电网进行快速反应,另一方面,夏威夷积极发展分散式太阳能,在可见的未来,将在中午日照最佳时出现用电低谷,而傍晚产生尖峰,产生所谓「鸭形曲线」或「尼斯湖水怪形曲线」用电曲线的现象,热水器系统能在中午热水,用去中午发电尖峰过剩用电,而在傍晚停止热水,有助于平衡「尼斯湖水怪形曲线」问题。不过,实际效果如何,就静待夏威夷电力实业的试验结果了。

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