比爾蓋茲青睞的「儲能界馬蓋先」 用肥料槽做儲能電池抗氣候變遷

比爾蓋茲青睞的「儲能界馬蓋先」 用肥料槽做儲能電池抗氣候變遷

圖片來源:X Company官網

為了減碳,不僅要擴大綠能,也要更有效率利用能源,儲能電池就是當前矽谷最夯的技術。新創企業Malta的熔鹽熱電儲能技術有什麼特別,為何能獲得比爾蓋茲、馬雲等富豪的青睞?

2019年之始,全球能源市場緊盯著剛要滿月的熔鹽熱電儲能系統公司Malta。

這家新創公司,剛完成2,600萬美元(約7億8千萬台幣)A輪融資,天使金主包括突破能源創投公司(Breakthrough Energy Ventures)、阿法拉伐(Alfa Laval)和協合新能源。這些人是誰?突破能源背後是比爾蓋茲、馬雲、亞馬遜的傑夫貝佐斯、前紐約市長彭博、與維京集團創辦人李察布蘭遜。協合新能源的前身是中國風電集團,而阿法拉伐則是來自瑞典的全球熱交換、分離、和流體輸送的領導廠商。

為何一家小公司,能夠獲得重量級世界富豪的青睞?因為出身Google秘密實驗室X公司的Malta,和Google眼鏡、自駕車計畫Waymo、互聯網氣球boon系出同門,目標也一致:用最尖端的技術,解決最嚴峻的世界難題。

Malta要解決的是什麼世界難題?

用熔鹽儲能電池,對抗氣候變遷

「對我們,對Malta計劃而言,最大的挑戰就是如何解決氣候變遷,」Malta工程師莉托(Adrienne Little)在2018年矽谷黑科技峰會上表示。

如何解決?

「將可再生能源儲存在熔鹽中,」Malta的官網首頁,開門見山點出這家企業的核心——用儲能電池來儲存過剩電力,達到最有效率的電網營運,不會浪費電力。

儲能電池在台灣是一個相對新潁且少被討論的話題,因為能源議題多半繞著「電力來源」打轉——要用核電、綠能、還是燃煤發電?

要邁向清淨能源,仰賴儲能系統的革命

然而,要達到減碳,除了擴大綠能「開源」之外,也得從「節流」下手。雖然各國卯起來在蓋太陽能和風電,發電成本也日低,其發展卻碰上瓶頸:最需要的時候,不見得有陽光或風,像是夜裡。相反地,在大風或烈陽下,某些時段又供過於求。

多餘的電力會造成電網過載,影響供電穩定度,但苦於缺乏大容量、長期且廉價的儲電方式,用不掉就是浪費。加州估計,因此流失了3成的太陽光能。享有政府補貼的可再生能源業者,於法必須售出電力,導致電價崩盤,賣電方甚至要「付錢」給買電方。每天上午11點至下午2點,加州貼錢給隔壁的亞利桑那州,拜託他們收下過剩的電。

簡單說,要邁向清淨能源,仰賴的是一場儲能系統的革命。

「解決可再生能源的間歇性問題,是提供廉價可靠的清潔能源的關鍵,這也是為何儲能系統是突破能源創投的投資重點,」突破能源創投成員羅伯特(Carmichael Roberts)說。

談到儲能,就先想到電池。但儲能方式變化多端,從鋰離子電池、智能電池、超級電容到抽水蓄電、地下洞穴壓縮空氣、蓄冰儲能等,規模小至為一戶供電,大至供應整個社區數百兆瓦的電量。彭博新能源財經預測,從2018年到2040年,大規模儲能系統的投資將超過6000億美元。

Malta也挺進這個龐大市場。

「Malta的技術是一種新型電池,可以涵蓋電網規模的儲能系統,」莉托說。其構想出自1998年的諾貝爾物理獎得主勞夫林(Robert Laughlin)的概念,將可再生能源過剩的電力,拿來驅動熱泵,並將產生的熱能儲存在熔鹽槽裡,冷能儲存在裝有汽車防凍劑的冷卻槽裡,彼此隔離,可儲能數日至數週。需要電力時,利用冷熱空氣的溫差,製造類似飛機噴射引擎的強大氣流,推動渦輪機發電,讓沒風沒陽光的黑暗時刻,亦能「偷天換日」產生電力。

儲能界的馬蓋先,用平價材料也能做出電池

圖片來源/X Company官網

突破能源特別看上Malta的製造成本低廉。羅伯特指出:「Malta的儲能系統迥異於傳統的電池,極富潛力。它採用現有的零件和低廉的資源,用熱能來儲能,這使其在擴張上別具成本效益。」

他們堪稱儲能界的馬蓋先,把身旁一些平凡無奇的便宜傳統零件化腐朽為神奇,成為克敵致勝的武器。「我們用低階鋼材,不是什麼高級鋼材。用肥料槽來儲存熔鹽,用防凍劑來儲冷…你找不到其他儲能技術,是用這麼賤價的材料,」莉托笑說。

這也讓他們在成本上比鋰離子電池更有競爭力。光一台特斯拉Model S電力車的電池,就需要12公斤的鋰,要支援一個再生能源電網所需的鋰難以想像。儘管鋰礦藏量頗豐,隨著電動車的需求高漲,鋰的價格從2016年至2018年已經翻了一倍。

全球的問題,亟需全球的解法。Malta的目標是在各地複製低價的儲能系統。「我們得想像,若要解決氣候變遷,有多少工作要做。不單是美國或中國,我們要在全世界安裝為數龐大的硬體。因此,我們需要廉價的素材。」莉托說。

小至一個車庫,大至一個發電廠

除了價廉,Malta強調適地性,因為規模可以小至一個車庫,大至一個發電廠。「我們不需要高山,不需要洞窟。它可以設在任何地方。想像一下,它可以設在Google的數據中心旁,或風力發電廠內,或有待提升電網穩定性的敏感節點,」莉托補充。

在能源效率上,一個10兆瓦的熔鹽熱電儲能設備,可提供8至12小時的備用電力,是當前固定電池技術的至少兩倍。使用壽命則與燃氣發電廠不相上下,約30至40年。

下一步,Malta將在全球選址測試它的初號機。

「如果我們放棄氣候變遷等重大問題,這些問題可能永遠都不會得到解決。如果我們開始解決它,將面臨數兆美元規模的商機,」X實驗室負責人之一的費爾騰(Obi Felten)說。