全世界成長最迅速的儲能系統不是超級電容儲能，竟然是…？

　　上一篇《全世界最大的儲能系統不是Tesla的鋰電池儲能廠，竟然是…？》我們介紹了儲能方式有三，分別是物理儲能、電磁儲能、電化學儲能，物理儲能包括抽蓄水力儲能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能。

　　在我們接著介紹電磁儲能之前，我們先釐清一個很重要的基礎概念，才有辦法正確理解下表。一般人在接觸儲能技術時，對於儲能技術的功率（瓦）與容量（瓦時）的概念容易混淆。首先我們必須了解其含義：功率是指在驅動負載時，對電力大小的需求，也就是單位供電速率；容量則是總儲存電量，對應負載的放電時間長短。功率必須足夠才能夠驅動負載，如果一顆電池功率很小，不足以帶動馬達運轉，那麼再大的儲能容量也無用武之地。當基本功率可以滿足時，才有機會考慮維持在負載功率下的工作時間長短，也就是對於總儲能容量的需求。

（表一）三種主要儲能方式比較表
資料來源：謝芳吉

　　除了物理儲能方式之外，第二種是電磁儲能。電磁儲能包括超導儲能和超級電容儲能。超導儲能是把超導材料製成的線圈放在臨界溫度的容器中，在這麼極端溫度的環境之下，超導體內的電阻是零，傳輸電能時不會有電力損失，能量就以超導線圈中循環流動的直流電儲存在磁場中。

　　但是為了要實現超導儲能，它需要耗費能源創造出臨界溫度的環境，實在是太貴了，也不夠環保，而且能儲能的時間非常短，雖然已有超導儲能產品可用，但在電網中應用很少，大多是試驗性的。

　　超級電容儲能則是採用特殊電極結構，使電極表面積增加幾萬倍，從而產生很大的電容量，技術特點是充放電速度快，可循環使用次數高，用在公車或捷運上，能夠在加速時快速放電，在刹車時回收能量，即使頻繁加速、刹車也不會影響電池壽命。

全世界成長最迅速的儲能系統是電化學儲能，其中又以鋰電池儲能最具冠軍相

　　最熱門的就是電化學儲能，這是近年來發展最迅速的儲能類型。2018年可以說是電化學儲能的元年，也是集中爆發的一年，因為從全球角度來看，2018年電化學儲能裝機容量達到6,625MW，跟去年同期相比成長126.4%；在儲能市場中，其市佔率從2017年1.67%提高到2018年的3.7%。

　　電化學儲能的種類非常多，表一我們整理幾個比較常在新聞中看到的如鉛酸電池、鋰電池、液流電池、鈉硫電池、鋁電池，之前的文章《如何判斷電池技術大突破是世紀大騙局還是真革命？》有說明鉛酸電池和鋰電池的原理，同時我們提到，鉛酸電池挾帶非常低廉的成本優勢，大量使用在動力電池例如汽機車的啟動電瓶、電動自行車，以及儲能電池如不斷電系統等。但其問題在於使用壽命短，不環保。

　　鋰電池最大的優勢就是能量密度高，製造成本隨著電動車市場的規模效應而不斷下降，是目前電化學儲能應用最多的電池。

　　液流電池有好幾種，我們最常聽到的是全釩液流電池。技術特點是使用壽命長、充放電性能良好、容量也可達MW級，適合於應用在電力系統中，但製造成本較高。

　　鈉硫電池的技術上有個前提，其電池的運行溫度需保持在300℃以上，以使電極處於熔融狀態。再加上製造成本也高，因此比較少大規模應用。

　　另一個是最近新聞常出現的鋁電池，鋁、石墨這種材料產量豐富，量產時，較其他電池便宜，而且壽命長、沒有有機溶劑在其中。它的缺點就是能量密度不夠高，所以要慎選應用場景。

天生我才必有用，各種儲能電池技術都有其合適的應用場景

　　在《如何判斷電池技術大突破是世紀大騙局還是真革命？》文章中，我們談到六個判斷電池技術潛能的基本邏輯：能量密度高、壽命長、充放電速度快、耐熱耐寒、安全性高、達到可商業化的成本。

　　對儲能電池來說，有三大應用場景——電力系統、汽車與家用，這些場景需要的電池功能強項不盡相同，例如抽蓄水力儲能、壓縮空氣儲能的能量密度不算高，且佔地空間大，但對發電端儲能、電網端儲能就挺有幫助。所以我們在選擇投資或使用儲能電池的技術時，要先接受一個思維前提：這個世界上沒有一種完美的儲能技術，我們只是在不同的應用場景裡做了選擇。天生我才必有用，各種儲能電池技術都有其合適的應用場景，有它的優勢也有它一定的限制。

　　從上一篇讀到這裡，我們可以得到三個知識升級，幫助你判斷哪種儲能技術在高手擂台上最有戲，

1. 全世界最大的儲能系統不是鋰電池儲能廠，而是抽蓄水力儲能廠，而且短期來看它的主導地位不會改變
2. 全世界成長最迅速的儲能系統是電化學儲能，其中鋰電池儲能是目前高手擂台上最具冠軍相的選手
3. 天生我才必有用，各種儲能電池技術都有其合適的應用場景

　　接下來，我們將討論儲能電池產業的發展狀況，以及提出我們對於臺灣發展儲能產業可能的解法。

（封面來源：Gogoro）