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發布日期 2018 年 11 月 01 日 13:57 | 作者 EnergyTrend | 

穩定電力供應一直以來都是各國的政策主軸，但要如何打造無排碳、低成本、發電量又高的設備就是一大挑戰了。為此，奧地利格拉茨科技大學（TU Graz）提出一項解決方案，結合抽水蓄電與熱儲存技術，創造出「熱水蓄能水力系統」，有望零碳滿足 90% 能源，助當地電網與供暖一臂之力。

在研究團隊的構想中，這是一項結合抽水蓄能水力發電、蓄熱器設備與區域供冷技術（district cooling technology）的三合一多功能系統。

其中 TU Graz 把抽水蓄能水力系統概念完全搬到地底下，利用地下水道來連結上下兩個儲水槽，電力生產過剩時會將下層水槽的水抽至上層存放，在電力需求高時，可以透過將上層水槽的水釋放至下層，利用水位能來推動渦輪機輸送電力。雖然運作模式基本上跟普通蓄水電站一樣，但這不僅最小化所需面積，地理條件也不像傳統抽水蓄電那麼嚴苛，比較容易獲得建設許可。

由於水的比熱容較大、吸熱與散熱能力比較弱，也可以當成地下抽水蓄電廠的儲熱介質，地熱或是再生能源電力可用來把水加熱至 60-90°C，再透過熱交換器來儲存和釋放熱能，當熱量需求較高時，廠商也可以利用管線直接供應給消費者；且新型熱水蓄能水力也有搭配區域冷卻系統，熱水可以驅動冷卻器，再沿著區域管線來提供消費者供冷需求，進一步降低製冷劑與空調的使用。

研究認為這類複合儲能系統可以提升儲能效率與成本效益，TU Graz 水利工程與水資源管理研究所博士生 Franz Georg Pikl 指出，與獨立系統相比，新型設備的電力和儲熱效率因數（efficiency factor）約為 80%，可在成本不變的情況下提升總儲存容量，且新系統可以連接到任何再生能源設備，這有助於解決某些綠能的間歇性問題。

Pikl 指出，新設備所需的成本回收時間比傳統蓄水電站還要短，在生態環保方面也具有競爭優勢，供電與儲熱時不僅能實現零排碳，該設備也不需要大面積空間，可減少對自然生態的影響。

目前 TU Graz  團隊正努力爭取電廠與公司贊助，希望未來能打造出熱水蓄電設備原型，Pikl 表示，抽水蓄電與儲熱等技術發展至今已超過數十年，但都沒有人把它們組合在一起。按照巴黎協定目標，人們得把氣溫升幅控制在 1.5°C 以內，而新型系統壽命相當長、可以成為再生能源設備的背後支柱，也是人們邁向節能環保另一步。

The future of energy supply: Combined energy storage a key technology
（本文由 EnergyTrend 授權轉載；圖片來源：TU Graz）