長時儲能的突破:第四能源的熱能電池科技能否取代天然氣發電?

再生能源的挑戰:為何我們需要「長時儲能」?

你或許聽過,我們的世界正努力轉向更潔淨的能源,像是太陽能和風力發電。這些「再生能源」雖然環保,但卻有個讓人頭痛的特性:它們不是隨時都能發電的。想像一下,晚上沒有太陽,或是風不夠強的時候,發電量就會大打折扣。這導致我們的電網有時候「電力過剩」,有時候又「電力不足」,非常不穩定。

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這種不穩定的狀況,不僅會造成電力浪費,更阻礙了電網完全「脫碳」的目標。因為當再生能源無法供電時,我們仍需要依賴傳統的燃氣發電廠來補足電力缺口,這與減碳目標背道而馳。因此,一個能長時間儲存電力的解決方案,也就是所謂的「長時儲能」技術,變得格外重要。它就像是一個巨大的電力「備用電池」,能夠把白天或風大的時候多餘的電力存起來,等到需要的時候再釋放出來,確保電力供應全天候穩定不間斷。

這項技術不只關乎我們的生活用電,對於需要二十四小時運作的「工業設施」來說,穩定的電力更是命脈。此外,隨著人工智慧、電動車和熱泵等新科技的發展,全球的能源需求正急速增長,長時儲能的重要性也隨之水漲船高。它將是我們邁向完全潔淨能源未來的關鍵一步。

  • 穩定的電網供應是實現能源脫碳的基石。
  • 長時儲能技術能有效減少對傳統燃氣發電的依賴。
  • 隨著科技進步,能源需求持續上升,增加了長時儲能的必要性。

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「第四能源」的熱能電池:科幻技術如何變為現實?

在眾多儲能技術中,一間名為「第四能源」(Fourth Power)的新創公司,正帶來一項聽起來像是科幻小說情節的創新:「熱能電池」。這不是我們日常生活中常見的那種鋰離子電池,而是利用高溫「熱能」來儲存電力的獨特裝置。

那麼,它的運作原理究竟是什麼呢?我們可以把它想像成一個超大型、超高效的「熱水瓶」:

  1. 當再生能源發電量充足時(例如白天太陽能發電過剩),這些電力會被用來加熱特殊的「碳塊」與「熔融錫」。
  2. 這些材料會被加熱到極高的溫度,像是攝氏二千四百度,變成液態或極高溫的固態,並在特殊的「石墨管道」中循環。這個過程會把電能轉化為「熱能」,並安全地儲存起來。
  3. 當電網需要電力時(例如晚上或再生能源發電量不足時),這些儲存的高溫熱能會通過「熱光電轉換器」再次轉化為電能,輸送回電網。

這項技術的巧妙之處在於,它採用了耐高溫的「石墨」材料以及由「石油焦」製成的絕緣系統,確保了能源儲存的效率和安全性。令人驚訝的是,這樣的系統每天僅損失百分之一的儲存能量,代表著極高的儲能效率與系統「韌性」。同時,它使用容易取得的「碳塊」和「熔融錫」等材料,避免了對稀有礦物的依賴,也讓供應鏈更簡單、更穩定。

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以下是「第四能源」熱能電池的主要技術特點:

  • 使用耐高溫石墨材料,提升系統安全性。
  • 採用石油焦絕緣系統,減少能量損失。
  • 每日能量損失率僅為1%,確保高效率運作。

顛覆市場的成本效益與超長續航力

「第四能源」的「熱能電池」不僅在技術上令人驚豔,其預期帶來的「成本效益」更可能「顛覆」整個儲能市場。目前,電網規模的長時儲能解決方案通常昂貴且選擇不多,而「第四能源」正挑戰這個現狀。

該公司預計,一旦大規模生產,其「熱能電池」的儲能成本有望降至每千瓦時二十五美元。這個數字有多厲害?讓我們透過下表來比較一下:

儲能技術 預估資本支出成本 (每千瓦時) 主要材料 典型放電時間 預估系統壽命
第四能源熱能電池 約二十五美元 (目標) 碳塊、熔融錫 八小時以上,可達數月 約三十年
鋰離子電池 (四小時) 約三百零四美元 鋰、鎳、鈷等 約四小時 約十五年
熱能儲能 (全球平均) 約二百三十二美元 多種(如熔鹽) 八小時以上 約二十五年
壓縮空氣儲能 (全球平均) 約二百九十三美元 空氣、大型儲罐 八小時以上 約三十年以上
尖峰天然氣電廠 無儲能,燃料成本高 天然氣 隨需供電 約二十至三十年

從表格中你可以看到,「第四能源」的成本目標僅是「鋰離子電池」的十分之一,這是一個非常具有吸引力的數字。更重要的是,它能提供長達「八小時以上」,甚至「長達一個月」的連續供電能力。這遠超過目前市場上主流「鋰離子電池」的四小時限制,能夠有效解決「再生能源」的間歇性問題,讓風能和太陽能真正實現全天候供電。對於那些要求二十四小時不間斷供電的「工業電氣化」場景,例如重工業或數據中心,這種超長續航力更是不可或缺。

此外,以下是「第四能源」熱能電池的競爭優勢:

  • 大幅降低儲能成本,提升市場競爭力。
  • 延長系統使用壽命,減少維護成本。
  • 提供靈活的放電時間,滿足不同應用需求。

從募資到商用:第四能源的發展藍圖與產業影響

這項前瞻技術的發展,當然也吸引了全球投資者的目光。「第四能源」已經完成了兩輪成功的募資,包括二千萬美元的「A輪增資」和一千九百萬美元的「A輪募資」,總共募得近四千萬美元。這些資金主要來自「慕尼黑再保險創投」和「突破能源創投」等知名投資機構,顯示市場對其技術與商業潛力的高度認可。

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以下是「第四能源」的募資與發展計劃:

  • 成功完成兩輪募資,總額近四千萬美元。
  • 主要投資者包括慕尼黑再保險創投和突破能源創投。
  • 募資資金將用於技術研發和生產擴展。

那麼,我們何時能看到這項技術真正落地應用呢?「第四能源」已經有明確的發展藍圖:

  • 他們正準備建造首個「百萬瓦時」(MWh)規模的示範電池,預計將在二零二六年啟用。這將是驗證技術可行性與規模化的重要里程碑。
  • 公司計畫在二零二八年向客戶提供「商業規模電池」。這意味著,在不久的將來,我們有望看到「熱能電池」被部署到電網中,為我們的能源供應做出貢獻。

為了更清楚展示「第四能源」的募資輪次及用途,請參考下表:

籌資輪次 資金金額 主要投資者 資金用途
A輪增資 二千萬美元 慕尼黑再保險創投 技術研發與生產擴展
A輪募資 一千九百萬美元 突破能源創投 市場推廣與基礎設施建設

這項技術的商業化,對於全球能源產業將產生深遠影響。它不僅能大幅降低潔淨電力的成本,加速「電網脫碳」進程,還能減少對稀有礦物(如鋰)的依賴,從而提升能源供應鏈的「韌性」和「永續發展」性。想像一下,一個更便宜、更穩定、更環保的電力未來,這一切都可能因為像「第四能源」這樣的創新而加速實現。

全球能源賽局:長時儲能的策略意義

在全球範圍內,各國政府和企業都在積極探索如何最佳化能源結構,以應對氣候變遷和日益增長的能源需求。在「長時儲能」領域,國際間的競爭與合作也日益激烈。

  • 彭博新能源財經指出,熱能儲能和壓縮空氣儲能的成本效益優於鋰離子電池。
  • 中國在長時儲能技術的商業化方面已展現領先地位。
  • 美國和歐洲有機會通過投資創新技術,加速本土長時儲能產業發展。

值得注意的是,中國在「長時儲能技術」的「商業化」和「大規模專案部署」方面,目前正展現出領先地位,這主要得益於其政府的有利政策支持。這也為其他國家提供了借鑑,意識到政策引導對於新興技術發展的重要性。

為了更直觀地了解全球長時儲能市場的競爭格局,請參考下表:

國家 技術領先 政策支持 市場佔有率
中國 熱能儲能、壓縮空氣儲能 35%
美國 熱能電池、鋰離子電池 25%
歐洲 壓縮空氣儲能、熱能電池 20%
其他地區 多樣化技術 低至中 20%

「彭博新能源財經」(BloombergNEF)的報告指出,目前「熱能儲能」和「壓縮空氣儲能」等技術,在放電時間超過八小時的應用上,其「成本效益」已超越「鋰離子電池」。這項趨勢提醒我們,未來的儲能市場將更加多元,不再是單一技術獨大。

對於美國和歐洲等地區來說,「第四能源」的「熱能電池」等非鋰離子儲能技術,無疑提供了一個發展本土「長時儲能」產業的絕佳機會。透過投資這些創新技術,不僅能加速「電網脫碳」,減少對進口能源和稀有礦物的依賴,還能創造新的經濟增長點,提升國家在未來能源格局中的戰略地位。這場能源賽局,不只關乎技術,更關乎國家能源安全與經濟競爭力。

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結論

回顧一下,我們談到了「再生能源」間歇性帶來的挑戰,以及為何「長時儲能」是解決這個問題的關鍵。「第四能源」的「熱能電池」技術,以其獨特的「熔融錫」與「熱光電轉換器」原理,展現了儲能領域的巨大潛力。它不僅承諾以遠低於「鋰離子電池」的成本,提供長達數月之久的電力儲存能力,更因為使用易於取得的材料,降低了供應鏈風險,提升了系統的耐久性。

這項技術從「募資」到預計的「商業化」進程,都顯示出市場對其未來前景的看好。它將加速全球「電網脫碳」,為我們的工業和日常生活提供更穩定、可靠且永續的潔淨電力。未來,我們將看到更多元的「儲能技術」共同推動能源轉型,而「第四能源」的「熱能電池」無疑是這場轉型中的一個重要角色。

聲明:本文僅為資訊性及知識性說明,不構成任何投資建議。讀者在做出任何投資決策前,應自行研究並諮詢專業財務顧問。

常見問題(FAQ)

Q:長時儲能技術的主要優勢是什麼?

A:長時儲能技術能夠長時間穩定儲存電力,解決再生能源發電間歇性的問題,並降低對傳統燃氣發電的依賴,促進電網脫碳。

Q:「第四能源」的熱能電池相比鋰離子電池有何不同?

A:「第四能源」的熱能電池使用高溫熱能來儲存電力,成本更低,放電時間更長,且使用的材料更為普遍,避免了對稀有礦物的依賴。

Q:目前「第四能源」的熱能電池進展到哪一階段?

A:「第四能源」已完成兩輪募資,計畫在2026年建造首個百萬瓦時規模的示範電池,並在2028年開始提供商業規模的電池產品。

Finews 編輯
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