2016/04/05
經濟部能源局
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整理／黃釋緯 圖片提供／達志影像
大家都存在既定的印象，再生能源如風力及太陽能，有間歇性發電的問題，是看天發電的能源。因此，現行的再生能源發電，仍需要有傳統化石能源做為備援電力才行。由於現行電池的儲能成本仍高，使得再生能源發展受到一定的限制，其實仍有很多既有技術或可解決上述問題。
由美國史丹佛大學（Stanford University）馬克．雅各布森（Mark Z. Jacobson）教授所帶領的研究團隊對再生能源的儲能應用進行研究，分析美國在2025至2050年將如何達成100％再生能源利用，研究指出其可行性相當高，那到底是如何辦到的呢？
電、熱、冷轉換，提高能源可靠度
該研究分析美國2050至2055年間的電力需求，參考民眾對電力與冷暖氣使用行為的時間序列資料，認為不必使用高成本的電池儲能技術，便能以現有的儲能技術將再生能源產生的電力轉化為其他能源形式，使其可於再生能源無法運用的期間，再加以利用，這就可以解決再生能源發電的不穩定性及無法儲存的課題。
問題的重點在於數據分析！
再生能源技術可以取代傳統能源，但是花費代價不小，比如說電費成本較高，先期安裝成本昂貴等等。因此，長期規劃導入再生能源時，應該就國家的能源使用模式進行模擬，也要瞭解再生能源的發電潛力，然後才是分析大量利用再生能源是否對電網造成不穩定。雅各布森教授認為，需要整合較為低成本的儲能技術及需量反應，即使大家使用再生能源，也可以維持電網的穩定性。
舉例來說，可以將夏天的熱存到冬天來用，亦即將夏天屋頂太陽能蒐集到的熱能，存在地底的岩層，然後在冬天使用暖氣，此技術上已可行。而太陽能所產生超額或成本較低的電力，也可以用來製冰，或在電價較高的時間（午間）做為冷氣用途，也可以將超額電力用於集中型的太陽能發電裝置或是抽蓄水力發電。而需量反應，就是移轉用電負載的管理措施，這有賴電廠提供充足的誘因。另外一個做法，就是以電製氫，再做成燃料電池。
將熱能存放在地底
雅各布森教授分析美國的案例，將前提假設定在2050年，整體社會全都進入電力時代，所有的汽車、火車、公車、產業及冷熱利用都是以電生成。再生能源以風力、水力、太陽能為主，運用前述的能源儲存作法，電網可以達到穩定。這可不是天方夜譚，加拿大DLSC（Drake Landing Solar Community）計畫（共有52個家庭）已在進行中，他們的做法是利用太陽能將水溫加熱至79.4℃，然後再儲存在約3.7公尺的地底下。這些夏天儲存在地底的熱能，足以供應整個冬天的熱需求。
關鍵字：再生能源,儲能系統,需量反應