專題論壇 | 《電池系列三》造就一個可能的未來 ── 繼續使用電網，鋰電池能用在災後重建
本文作者：Kathleen Furore，為一自由撰稿人 波多黎各在颶風侵襲後的幾個月，許多地區仍在進行舉步維艱的復原工作。「在波多黎各，大約有 15 萬個家庭和企業仍在等待供電，」根據 NPR 在2018 年 3 月的報告，「其中有許多人甚至是在那次『瑪麗亞颶風』之前的另一個『艾爾瑪颶風』襲擊時，即開始等待供電。」 在探究了鋰離子的內外及如何為設備供應電力後，我們於《電池系列三》，將帶領讀者見識鋰電池的潛能，及其能夠為我們造就一個可能的未來，特別是用在災後的重建。 “微電網以及鋰離子電池儲能系統將是未來不可或缺的彈性能源“ 美國休斯頓在2017 年 8 月因颶風哈威遭受了近 2,000 億美元的損失。而其在歷史性的洪水災難中，有超過 10 萬住宅被破壞，數十萬人在風暴過後面臨停電。 2018 年的颶風和野火事件史無前例。惡劣的氣候災難將持續上演，雷暴和冰暴等更為常見的天災亦將繼續發生，而這些也將對受害地區的供電帶來嚴重破壞。城市可以避免風暴路徑內的家庭、學校、醫院和企業，因長期停電所帶來的破壞性影響嗎？ 根據美國能源部說法，微電網 (Microgrid) ── 「可以與傳統電網斷開連接，並自動運作以幫助減輕電網干擾，同時加強電網彈性的局部電網」── 無論在大陸抑或在更偏遠的地區，微電網將為一可靠的解決方案。 「微電網，包括帶有鋰電池的儲能系統，或可成為重要且賦彈性的能源，」UL 能源暨電力科技部首席工程師 Kenneth Boyce 曾指出：「當欲幫助受重創的地區抵禦災害並從嚴重或長期停電中復原時，尤具影響力。」 為什麼是鋰離子？ Boyce 表示，鋰離子技術與用於筆記型電腦和手機電源的技術相同，因其獨特優勢 ── 使用足跡所富含的能量，使其成為目前電池最常用的化學品。 鋰所具備的獨特性質特別適用於電池。根據 PowerScout (為一加州公司，設計的智慧居家產品有助於節約能源)：「鋰是六種鹼金屬中最輕的，具有最大的電化學勢，並就重量可提供最大的能量密度。」換言之，「這是一種非常強大而有效的儲能方式，」Boyce 強調。 電網效益 由於微電網能在主電網停止運行時繼續運作，所以能幫助降低電網干擾，且還可以充當電網資源，加快系統回應和恢復速度。 此外，微電網「透過整合不斷增加的分散式能源資源，如太陽能等可再生能源，可以支援靈活高效的電網，」美國能源部補充。 「將太陽能和鋰離子等能源耦合在一起的想法創造了協同效應，因此可以就地產生和儲存電力，」Boyce 表示。「它可以是固定式產品，如屋頂上的太陽能電池板；它也可以是移動型的儲存系統，因此一旦有災難事件時，用戶可以獲得更大的靈活度。」 顯然地，鋰電池的微電網可以是強大的能源資源，由於其高能量密度及充/放電效率，故當有嚴重的長期停電時，有促於復原工作。 不過，近期不時傳出智慧手機起火、筆記型電腦爆炸和悶燒電動滑板車等新聞，而這些牽涉鋰電池的事件，引起大眾對電池可能突然著火的安全擔憂。我們不禁要問：由鋰電池供電的微型電網引發的火災風險究竟有多大？當使用微電網時，可採取哪些措施以確保電池安全？ 「鋰離子電池極具效能，且通常故障率低，」Boyce 說。「然而，就如我們多次在新聞看到的那樣，它們可能容易受到造成引火或爆炸等故障的影響。UL 多年來即一直致力於拓展電池安全科學，因此我們能夠找到導致這些故障的原因，並知道如何主動評估電池系統，來證明危害已獲解決。」 安全性測試 UL 已經展開廣泛的科學研究，制定了嚴格評估電池系統的測試方法，以及若干相應標準，其中包括「世界上第一個儲能系統安全標準」—— 這些都是為了促進電池以及儲能技術的安全和永續性。Boyce... read more