作者 Daisy Chuang | 發布日期 2019 年 11 月 18 日 

抽蓄水力發電廠之所以能成為調度電力的方式，是因為它能夠透過調整上下水池的水位、藉水勢推動水道間的渦輪機來發電，而最近國際應用系統分析研究所（IIASA）就善加利用這概念，打造另類的儲能系統：砂石重力儲能。

抽蓄水力的重力媒介是「水」。運用調整水位來儲電，當電力生產過剩時，便可趨動電動抽水泵，把水輸送至地勢較高的蓄水庫，電力需求提高時，就能把水閘放開，蓄水庫的水依地勢流往原先位置，借水勢能推動水道間的渦輪重新發電，如此一來就能達到儲電功用，儲存時間也比鋰離子電池還要長得多、達 6-20 小時。

只不過抽水蓄電法首先需要開挖山地蓄水，對環境生態產生不可逆的傷害之餘，資金也是一大問題，容量高於 50MW 的電廠或許還可達損益兩平，但容量低於 20MW 以下、或是設在偏遠地區或小島的話，可能就虧大了。

對此，IIASA 提出一個乍看之下是高山纜車，其實是仿抽水蓄能的儲能系統有趣設計。一般的抽水蓄能系統是把「水」當成儲存電力的媒介，而科學家改用砂石與礫石，並稱之為砂石重力儲能系統（Mountain Gravity Energy Storage，MGES）。

遠遠看來 MGES 就好像高山纜車，科學家運用陡峭山坡的地勢，在用電量低時用發電機將砂石運到位於山頂的存放地，用電量高時再把砂石運回地面，科學家認為， MGES 也可以跟一般的水力電廠結合，讓水與沙石能同時、或是以互補的方式儲存電力。

研究員 Julian Hunt 表示， MGES 優勢在於沙子相當便宜，而且跟水不同、它不會蒸發，人們永遠不會失去儲能媒介，也可以無限次使用，相當適合每年必逢乾旱、水源稀缺的地區。除此之外，MGES 也沒有液壓限制，傳統蓄水電站高度差最高只能到 1,200 公尺，但 MGES 能超過 5,000 公尺。

科學家認為或許能在喜馬拉雅山脈、阿爾卑斯山和洛基山脈等高山開發 MGES，也可以幫助夏威夷等山勢陡峭的群島與海島國家。 Hunt 也認為，MGES 不會取代任何的儲能方案，這只是個善用山坡地形的長時間全新儲能方法。

每種儲能系統都有其特性，若以長期儲能系統來說，蓄水電站就是以水位差來儲電；另一種的壓縮空氣儲能技術（CAES）則是在用電量較低時，將綠電能用於壓縮空氣，再把空氣高壓密封在廢棄礦井、沉降的海底儲氣罐、鹽洞等地，用電高峰期再釋放出壓縮空氣，經過加熱燃燒與渦輪膨脹等過程來發電。

而先前重力儲能新創 Energy Vault 研發是用混凝土塊為重物，用多餘電力驅動馬達將重物吊至高處，需要用電時，再利用重物下降的力量來驅動發電機發電。顯然每種儲能技術都有不同的適合應用環境。

https://technews.tw/2019/11/18/mountain-gravity-energy-storage/

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