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煉鋁業撐能源儲存，德國最大鋁廠要成為虛擬電池
作者 藍 弋丰 | 發布日期 2017 年 04 月 10 日
煉鋁業耗用大量能源，過去一向被視為電網的沉重負擔，不過，許多學者專家很早就提出，煉鋁大量耗電的流程若能智慧調控，反而能成為「虛擬電池」，充當電網的穩定力量。如今德國最大鋁廠三鋁（TRIMET Aluminium）即將把這項理論付諸實行，為德國電網提供高達 112 萬度電力儲存容量的虛擬儲存資源。
虛擬儲存可說是能源儲存的能源效率最高的一種儲存方式，由於不涉及真正的儲存能源與釋放，虛擬儲存的「儲存效率」可高達 90~95%，當德國積極發展可再生能源，需要處理所謂可再生能源的不穩定問題時，虛擬儲存資源成為絕佳解決方案，比起真正的能源儲存技術，如俗稱「風穴」的高壓空氣儲能，或是電力轉換為天然氣的化學儲能，都更有經濟效益。
在各種能源儲存的解決方案中，煉鋁業更佔據相當好的戰略地位。煉鋁廠身為超級用電大戶，往往原本就直接接在電網的高壓網路中；相對的，若要建立大規模電網級能源儲存設施，譬如電池技術或「風穴」，還得興建連結到電網的輸配線路。煉鋁廠作為虛擬能源儲存，完全沒有新建高壓輸配線路的必要。
每煉出一噸的鋁，要耗費 1.4 萬度電力，可見其用電之鉅，三鋁身為用電大戶，先前就已經配合德國電力網路的需求反應計畫，當電力尖峰供給緊繃時，暫時將煉鋁爐離線，減輕負載。如今更進一步，將以虛擬電池系統和電網供需更緊密結合。
三鋁與北萊茵西伐利亞洲的伍珀塔爾大學技術合作，開發可調控供電卻能維持煉鋁電解槽能源平衡的技術，讓電力供應的改變不會影響電解槽內部磁場平衡，如今規劃投入 2 年期的工業級前導示範計畫，斥資 3,600 萬歐元，在其埃森煉鋁廠一條生產線上，改造 120 座煉鋁爐成為可上下調整用電量 25% 的虛擬電池。
煉鋁爐啟發液態金屬電池的研發
改造後的煉鋁爐因應電力網路的供需，隨時可調撥調整使用，不僅成為電網穩定的一大利器，本身也能緩衝電網的意外波動，可說一箭雙鵰。此次前導計畫改裝完成後，其虛擬儲存的能力，相當於一座中等規模的抽蓄水力發電廠。三鋁表示，若把德國四大煉鋁廠都改裝成虛擬電池，將擁有相當於德國三分之一抽蓄水電的儲能能力。
三鋁如今仍是家族企業，業務也還在成長，2015~2016 財務年度生產 77.5 萬噸鋁，較前一年增產 5%，每年用電量高達 1,000 億度規模，三鋁為了加入保護地球的行列，積極進行多種環保節能與綠能措施，包括回收 95% 的生產廢料再製，並在漢堡的煉鋁廠興建 3 架風力發電機。進行這次前導計畫的埃森廠，每年生產 30 萬噸鋁塊，也是當地最大工業雇主，虛擬電池成為埃森用來爭取 2017 年歐洲綠能首都的示範計畫。
煉鋁爐過去啟發了液態金屬電池的研發，美國新創事業 Ambri 就是從煉鋁爐得到靈感，因為煉鋁的過程等於儲存大量電力，而反轉煉鋁的過程，則可以放出所儲存的電力，使煉鋁槽本身就相當於高能量密度電池，Ambri 因此有了液態金屬電池的靈感，不過液態金屬電池使用上有諸多限制，例如不可搖晃，否則內部金屬分層若被打破，會引起短路而起火或爆炸，因而無法用在地震帶，又必須讓金屬處於熔融態，不僅提高製造與維護上的成本，也有潛在危險。
Ambri 雖然積極嘗試各種不同的金屬配方，以降低成本，但是至今仍未能推出具有經濟效益的產品。如今倒是煉鋁業本身先把煉鋁爐做為虛擬電池應用，比起設置液態金屬電池裝置為電網及能源儲存設施，直接使用虛擬電池技術，更為經濟實惠。
三鋁的努力，也可給我們一個啟示，隨著各種需求反應、虛擬電池等等智慧技術的發展，用電大戶並非只能是電網的沉重負擔，也可以成為電網的穩定力量。調節電網需求，並非一味追求擴增總發電容量，與需求端更緊密的連結，讓電網更智慧化調控，更有效率的應用資源，會是快速、省錢，又有效的辦法。
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智慧電網的運用越來越多元了，除了需求反應和虛擬電廠的運作方式，現在連虛擬電池技術也有人在試了。
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文章編號：63982276
塔塔集團在東印裝設太陽能微電網 提供鄉間穩定電力
陳智德 2017-04-12
印度塔塔電力公司(Tata Power)計劃將在印度東部濱臨孟加拉灣的奧里薩邦(Odisha) Baliapal村建立微電網系統，將乾淨能源太陽能導入電力系統中，提供村落人民穩定並負擔得起的電力。
在奧里薩邦建構太陽能微電網系統是塔塔集團全國首個建構微電網的計畫，也是印度政府促進鄉間地區電力化的項目之一。除了塔塔電力德里分公司以外，印度AES與日本三菱(Mitsubishi)集團都參與該項計畫。
該計畫將由塔塔電力公司下的Industrial Energy Limited(IEL)公司負責建置及管理。建置的費用90%由IEL負責，另外10%則是由Baliapal村的村落發展委員會(VDC)負責，預計微電網系統將能供應255名村落居民的日常用電。
新的能源儲存設備將能儲存10MW(百萬瓦)的電力，用於用電尖峰階段的管理，估計可增進供電系統的彈性，並進一步支撐奧里薩邦超過700萬用戶的用電需求。
塔塔電力德里分公司執行長Praveer Sinha表示，由於再生能源為間歇性能源，該計畫若要成功，除了系統穩定性、電力補償反饋及電網緊急系統以外，其中之一的關鍵就是輸配電網路能否與能量儲存設備整合，以應付再生能源進入電網後易造成的電壓浮動問題。
IEL執行長Vijayant Ranjan表示，長久以來大多數印度鄉間地區面臨無電可用的問題，嚴重打擊了印度的社會經濟目標，並拖累了印度的發展進程，再生能源科技擁有提供解決方案的潛力。
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越來越多離島及偏遠地區在建微電網了，微電網的發展有利智慧電網及再生能源的發展。
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太陽能屋瓦是個騙局？只為讓股東同意 Tesla 和 SolarCity 的合併案
作者 呂 紹玉 | 發布日期 2016 年 11 月 03 日 16:52 |
由「矽谷鋼鐵人」Elon Musk 創立的電動車大廠 Tesla 和太陽能大廠 SolarCity 在 8 月1 日提出合併的構想，而在 11 月 17 日的 Tesla 股東會前，Tesla 股東有權力投票決定是否要接受兩間公司合併的提案。在投票完成之前，Elon Musk不停的釋放兩間公司併購後的美好想像，不久前更發表太陽能屋頂瓦片，但有分析師大大打臉，認為太陽能屋頂瓦片不可能實現，更指 Elon Musk 提出這種不可能的產品只是為了欺騙股東投票，也欺騙投資人。
Tesla 和 SolarCity 的合併案，將在 17 日前交由股東投票
將自己創立的 Tesla 和 SolarCity 合併，Elon Musk 覺得可以藉此創造出全球唯一整合的永續能源公司，從發電、儲存電力到以電能運行的電動汽車都由 Tesla 提供。而在 10 月 31 日，Tesla 再發表新產品太陽能屋瓦，以及第二代儲能系統Powerwall 2，號稱兩項產品結合，能為整個家庭提供 100% 的永續能源。
除了建構整合的永續能源公司，Tesla 也提出財務方面的優點，像是可以增加 Tesla 的現金流，SolarCity 從 2016 年 Q2 起，手中的現金就開始增加，預計在未來 3 年可為 Tesla 帶來超過 5 億美元的現金；而 SolarCity 自今年 7 月起獲得約 10 億美元的融資，也顯示出它強健的財務狀況。
Tesla 選在這時間發表新產品並提供更多合併的細節，其實是為了說服股東投下 Tesla 和 SolarCity 合併案的贊成票。在 17 日 Tesla 股東會之前，Tesla 持股人可以透過電話、網路、email 投票是否贊成。
分析師：Tesla 的太陽能屋瓦做不出來
不過投資網站 Seeking Alpha 的駐站分析師卻打臉 Tesla，指最新發表的太陽能屋瓦根本就是華而不實，且不可能成真的產品，Tesla 和 SolarCity 會發表這樣的產品，顯現出他們根本不懂如何開發可行的太陽能產品，甚至更邪惡的，他們只是胡亂喊喊，只為誘騙股東投下贊成合併票，且為了欺騙更多無知的投資人。
以「EnerTuition」一名撰文的分析師會這麼說，是因為 Elon Musk 在發表會上根本沒有提到太陽能屋瓦的價格、效能、規格等任何細節，只知道這個太陽能屋瓦可以「看起來很漂亮」、「有四種風格」。既然 Tesla 說太陽能屋瓦能在 2017 年夏天開始出貨安裝，那為什麼卻連規格都給不出來。
除了發表時缺少細節，「EnerTuition」還提供更多對於太陽能屋瓦的分析，像是這個概念不是第一次被提出，但卻沒有任何公司做出來，甚至有許多發表過這類產品的公司最終以破產收場。而太陽能屋瓦做不出來的原因，是因為設計上有諸多困難，價格偏高但效能偏低，完全不符合經濟效益。
screenshot from tesla
而 Tesla 還強調有四種花紋的太陽能屋瓦可以選擇，更是讓價格高但效能偏低的問題變得更加糟。Tesla 的太陽能瓦片分四種紋理，玻璃瓦片、板岩玻璃瓦片、托斯卡尼玻璃瓦片、平滑玻璃瓦片（如上圖），讓屋主可以搭配自家住宅的風格，而四種紋理太陽能板屋瓦的做法是在底層太陽能電池和外層強化玻璃之間夾一層彩色百葉窗膜（color louver film），據 Elon Musk 說法，這些材質比傳統屋瓦還要兼顧耐用，且安裝價格不會比一般屋頂還要貴。但問題是，中間那層彩色百葉窗膜，很可能會讓太陽能屋瓦因為太陽的移動，而造成太陽能發電效能更差。
再來，強化玻璃也會是個問題。強化玻璃雖然給人耐重的印象，但若邊緣受到撞擊可能就會破裂，因此可能要做邊緣的保護層；強化玻璃很滑，會使得維修變得困難；強化玻璃不吸水，也會使得屋頂結露的問題便嚴重，而結露也會讓玻璃表面更髒，長期下來就會影響到太陽能發電效能表現。
技術問題之外，回到 SolarCity 的財務面，SolarCity 共同創辦人暨執行長Peter Rive，同時也是 Elon Musk 的姪子，他在太陽能屋瓦發表時提到，在一、兩年之內，這個產品能達到新屋屋頂市占的 5%。但 Peter Rive 是一個帶領 SolarCity 在過去一年半的財報表現都沒有達到標的執行長，這又要怎麼讓投資人相信他說的話。而且 SolarCity Q3 財報也遲遲未公布，也沒有何時要公布的消息，分析師懷疑 Elon Musk 不敢在合併案投票完成前公布。
太陽能屋瓦可能是 Elon Musk 的騙局？
綜合上面原因，「EnerTuition」分析，Tesla 提出的太陽能屋瓦根本不可能在 2017 出貨，且可能拖到 2018 年，最後這個計畫就會不了了之。最後，「EnerTuition」也提醒投資人，目前 Tesla 的估值有很大一部份是來自於 Elon Musk 的個人品牌價值，但當 Elon Musk 發表這樣一個沒用的產品，演了一場只為了欺騙股東和投資人的馬戲，那很可能要擔心，Elon Musk 的個人品牌價值還剩多少。
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某些人對於Elon Musk的台詞可是報著相當保留的態度呢.......
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