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大雪帶來新能源 捲起冬季能源新革命

2022年12月,日本新聞重點轉向大雪成災,但在能源領域的大雪新聞,則與往年不同,除了暖氣帶來更多的能源需求,也出現新的再生能源:溫差發電領域的積雪發電,理論上能量超過燃燒14公斤的汽油,或4.3輛舊款EV的總蓄電量,可望帶來溫帶、寒帶國家的冬季能源新革命。

溫差發電是利用介質溫度差帶動發電機的技術,火力蒸氣發電與核能蒸氣發電是最常見的範例,再生能源領域方面,較常聽到的是地熱發電與海洋溫差發電,積雪發電則是同類技術,以積雪內部與外側的溫度差,帶動冷媒流動驅動發電機,日本青森縣目前正進行直到2023年3月為止的實驗,證實可行性。

根據目前試算,標準25公尺游泳池、容積約300立方公尺的雪,假定雪堆內溫度攝氏零下5度,雪表太陽照射處溫度攝氏1度,溫差攝氏6度時的發電力為100,則燃燒1公斤汽油的發電力為7,100kWh的EV電池電力為57,單位時間發電能力與15平方公尺太陽能電池相當,積雪的發電潛力相當高。

至於成本,目前並未直接公布,但根據日本經濟新聞(Nikkei)報導,日本青森縣每年的除雪、鏟雪及把廢雪運到海邊傾倒的費用,平均達60億日圓(約4,500萬美元),這還不算受災的其他損失,現在拿這些雪發電,青森縣節省的經費便以10億日圓為單位計算,從這角度來看,必然划算。

再生能源的溫差發電,目前多半停留在實驗與小量開發階段的原因,在於成本,地熱發電溫差大發電力強,但管線多半容易腐蝕,設備成本高;海洋溫差發電則因深海與海表的管線長度以10公里計,摩擦力與重力就可能阻止自然熱對流;積雪發電管道較短,效率較高。

目前日本船舶運輸大廠商船三井(Mitsui O.S.K. Lines)在日本沖繩縣建設發電力1,000kW級海洋溫差發電廠,估計成本每度電20日圓,是太陽能的2倍,但比離岸風力發電便宜,若能壓到每度電10日圓,就有大規模開發的希望。

By DIGITIMES

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