● 什麼是儲能?

儲能是將能量儲存在某個媒介或系統中,以便在未來需要時再將其釋放出來使用的過程。這是一種能源管理的技術,用於平衡能源供應和需求之間的時間和空間差異。 儲能技術的目的是在能量生產高峰時將多餘的能量儲存起來,以便在需要時提供穩定的能量輸出。這有助於應對能源系統中的不穩定性,改善電網穩定性,並支援可再生能源的大規模集成。 常見的儲能技術包括:
  1. 電池儲能系統: 使用化學反應將電能轉化為化學能,然後再轉換回電能。鋰電池、鉛酸電池和氫燃料電池都是常見的例子。
  2. 抽水蓄能: 利用水流的重力儲存和釋放能量。在能量充沛時,水被抽升至高處,當需要能量時,水再流下,驅動發電機發電。
  3. 壓縮空氣儲能: 利用能量充沛時將空氣壓縮儲存,需要時再將壓縮的空氣釋放,驅動發電機發電。
  4. 超級電容器: 與傳統電池不同,超級電容器儲存能量的方式是通過電荷的分離,具有較高的充放電速度和長壽命。
  5. 熱能儲能: 利用熱量的儲存和釋放。例如,使用熱儲罐儲存太陽能或鍋爐系統中的多餘熱量。
  6. 化學儲能: 透過化學反應將能量儲存起來,例如液態金屬氫或其他高效率化學儲能方式。
儲能技術的不斷發展和應用有助於提高能源系統的靈活性,降低能源成本,減少碳足跡,以應對日益增長的能源需求和可持續發展的要求。

● 儲能的原理是什麼?

儲能指的是把能量儲存起來,在需要時使用的技術。
儲能技術將較難儲存的能源形式,轉換成技術上較容易且成本低的形式儲存起來。
例:太陽能熱水器將光能(輻射)存在熱水(熱能)裡,電池將電能存在電化學能裡。
儲能技術在日常生活中隨處可見。
  • 蓄電池儲存的電化學能,可以轉換成電能供應電子產品使用。
  • 水庫儲存了水的重力位能,透過水力發電轉換成電能。
  • 儲冷系統利用離峰的電能製造冰塊,儲存起來的熱能可在尖峰時使用降低製冷的用電。
  • 生物藉由吸收太陽能生長,死亡後長期埋在地底下,轉變後成為化石燃料。
  • 食物儲存了化學能,經過消化吸受後可供應人體熱量。

● 儲電站存在有哪些安全性的挑戰?

關於安全性的挑戰,儲能站牽涉到大量能量的儲存,因此安全性是一個重大關切點。防止電池起火、爆炸或其他安全事故,需要完善的安全措施和監控系統。 
  1. 火災風險: 電池在充電和放電過程中可能產生熱量,並在不正常情況下引發火災。此外,電池充電時,尤其是過充時,也可能引起安全風險。火災風險需要透過良好的設計、監控和防護系統來管理。
  2. 爆炸風險: 在極端情況下,電池內部的高壓氣體可能積聚,導致電池爆炸。這可能由於充電過程中的異常、電池結構缺陷或外部損傷引起。安全設計和材料選擇是減少爆炸風險的重要因素。
  3. 熱管理: 高能量密度的儲能系統在運作過程中會產生熱量。維持適當的溫度範圍對於防止火災、延長電池壽命和確保系統安全至關重要。良好的熱管理系統和溫度監控是必要的。
  4. 化學品排放: 一些儲能技術涉及使用化學物質,特別是在電池中。在不當使用或處理的情況下,可能釋放出有害的化學物質,對環境和人體健康造成風險。
  5. 外部短路: 面對外部短路,儲電站需要應對,以防止電流過大,引發火災或其他安全問題。有效的防護和監控系統是避免外部短路的關鍵。
  6. 操作和維護風險: 不當的操作或維護可能引起安全風險。操作員的培訓、標準化的操作程序以及定期的維護檢查是確保儲電站安全運行的重要手段。

● 什麼原因會造成儲電站起火爆炸呢?

儲電站起火爆炸的原因可以有多種,其中一些可能因素包括:
  1. 過充或過放: 電池在充電或放電過程中,如果過充或過放,可能引起電池內部的熱量增加,進而導致起火爆炸的風險。控制充放電過程是確保電池安全的重要因素。
  2. 電池故障: 電池本身可能存在製造缺陷或損傷,這可能在使用過程中導致內部短路或其他故障,引起起火爆炸。
  3. 過熱: 長時間高溫可能導致儲能設備的組件損壞,進而增加火災風險。高溫可能由外部環境、設備內部故障或過度使用引起。
  4. 外部短路: 設備外部的短路或故障可能導致電流過大,進而引起儲能設備內部的故障,最終可能導致火災。 
  5. 電池化學反應: 電池內部的化學反應,特別是在不正常條件下,可能引起高壓氣體的釋放,這也可能導致火災和爆炸。
  6. 設計或製造缺陷: 設備的設計或製造缺陷可能導致安全隱患,例如材料的不當選擇、組件的結構問題等。
實際案例:
2021年4月16日11時50分左右,位於北京福威斯油氣公司,光儲充一體化專案發生火災爆炸。12時17分,北京指揮中心接報該儲能電站起火警情,調派15個消防隊47輛消防車235名指戰員到場處置。14時15分,在對電站南區進行處置過程中,電站北區在毫無徵兆的情況下突發爆炸,導致一名工作人員死亡,2名消防員犧牲,另有1名消防員受傷,火災直接財產損失1660.81萬元。

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