矿业龙头与可再生能源结合 能源储存省成本
可再生能源结合能源储存，可最佳化分布式能源微电网的电力调度问题，解决电网稳定性问题，不过，虽然可再生能源如太阳能与风能的成本已经大幅降低，能源储存成本降幅仍差强人意，因此双方结合的应用尚未普及，不过，对于能源成本原本就较高的偏远矿区，以可再生能源结合能源储存取代过去的柴油发电机，不仅
可再生能源结合能源储存，可最佳化分布式能源微电网的电力调度问题，解决电网稳定性问题，不过，虽然可再生能源如太阳能与风能的成本已经大幅降低，能源储存成本降幅仍差强人意，因此双方结合的应用尚未普及，不过，对于能源成本原本就较高的偏远矿区，以可再生能源结合能源储存取代过去的柴油发电机，不仅减少碳排、空污，更可节省成本。龙头金属及能源矿产与农产品生产及贸易商嘉能可（Glencore）、全球最大铝业公司力拓加拿大铝业（Rio Tinto Alcan）分别尝试以不同的技术组合进行。
图片来源：Flickr/Peter Craven CC BY 2.0
嘉能可于加拿大北部拉格兰（Raglan）有处铜镍矿场，位于极北的极圈地带，矿场没有电力网络，也没有瓦斯管线，只能靠运送柴油到现场，以柴油发电机发电，而运送柴油的成本也因地处偏远而十分昂贵，这使得能源成本居高不下。
但是矿场附近有处海拔 600 米高的高原，周遭林木稀疏，很适合风力发电，在进行勘查后，嘉能可决定投入这项全加拿大首见的工业可再生能源结合能源储存建设案，第一阶段于 2014 年夏季开始，先设置一具德国 Enercon 风力发电机，以较小规模实验在极地气候下系统是否能顺利运转，以减少第二阶段扩大规模时的风险。
当风力发电超过矿区所需用电时，多余的电力除了先以飞轮能源储存装置储存之外，将用来电解水产生氢，氢用于氢燃料电池系统，当矿区需要用电大于风力发电时，可从燃料电池供电，也可用来驱动氢燃料电池车辆。由于拉格兰位于极北，一般电池技术都因温度过低而效能不佳或完全无法适用，氢技术是最佳选择。
这座结合风力发电、电解水、氢燃料电池的可再生能源结合能源储存微电网系统，若第一阶段运转顺利，将于 2016 年扩大规模到 3 ~ 5 座风力发电机，预计全数完工以后可减少矿场 5 成柴油消耗。而若运转顺利，嘉能可也将转移技术给附近的村落，推广这套系统、嘉惠邻人。
铝业和太阳能厂商合作
力拓加拿大铝业则在澳大利亚昆士兰北部的韦帕（Weipa）拥有一处铝土矿，力拓加拿大铝业与美国第一太阳能（First Solar）及澳大利亚太阳能开发与安装商 Ingenero 合作，建立太阳能发电与电池能源储存结合的微电网系统。
此计划第一阶段将斥资 2,340 万澳币，建立 1.7 百万瓦规模的薄膜太阳能电池发电场，除了供应韦帕矿场，也供应韦帕市区与港口用电，预期可取代 2 成的柴油发电需求。第二阶段则将扩大发电规模到 6.7 百万瓦，并建立电池储能系统，以达到日间可百分之百供电给矿场及周遭市镇及设施的目标。
投资此计划 1,130 万澳币的澳大利亚可再生能源协会（Australian Renewable Energy Agency，ARENA）表示，韦帕计划可成为其他矿场的参考蓝图；而提供电池整流器的厂商理想能源（Ideal Power）则表示，矿场多半在电力网络不及的偏远地区运作，许多矿场因此只能倚赖柴油发电机，不仅昂贵，身处偏远地区，维修不易更是问题，而如今电池价格下跌，因此可考虑如此结合电池能源储存的办法，预期可减少 7 成的燃料使用。
而矿场往往有先前挖掘的深坑，也成为能源储存的可能选项，明尼苏达大学杜鲁斯分校的自然资源研究所认为某些积水旧矿坑，可能作为抽蓄水力发电的蓄水池；另一方面，许多老旧矿坑，则可用为压缩空气储能（compressed air energy storage，CAES）所需的风穴。压缩空气储能需要在合适的地理条件区域挖掘用来打入压缩空气的洞窟，即所谓风穴，但若是老旧矿坑已经挖掘出空洞，刚好能用来当作风穴，则可大幅降低储能成本。
不过，若矿场一边正在挖掘，旧矿坑拿来做为风穴使用，可能会有安全性问题，因此这个想法尚在理论阶段。
无论如何，在龙头大厂带动下，偏远矿业使用能源储存技术取代柴油发电，将渐渐成为风潮，而可再生能源结合能源储存的概念，可望由矿业领域先行发展，待规模化与技术进步使系统价格进一步降低，再普及到一般用电领域。
作者： 来源：《科技新报》 责任编辑：wutongyufg
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