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建築業脫碳太難!哈里發塔建築師青睞的「重力發電」,如何把高樓變電池?

(圖片來源:Energy Vault官網)

鋼鐵和混凝土是現代建築物的關鍵原料,但建築材料的碳排占僅整體營建業的26%,更別提能源碳排,占比較建材還多近2倍,要實現脫碳更是難上加難,於是全球最高建築哈里發塔的首席設計師著手發展其他實現淨零方式,尤其看好重力發電與儲能的應用,有機會把摩天大樓變成大型電池。

美國儲能廠開發重力發電,在中國嶄露頭角

重力發電是利用物質在自由落體時,將位能轉換成動能,並轉動發電機產生電力,因此,廣義來說,目前被認為成本最低的抽蓄水力發電就是重力發電的一種,也就是以多餘或離峰電力將水送到山上,直到需要發電時再讓水流下,讓水力發電機產生電力。

重力發電系統逐漸被市場看見,長期在該領域耕耘的美國儲能公司Energy Vault,在今(2024)年5月宣布,全球第一個商業化且具電網規模的重力儲能系統,正式在中國上海通過測試且啟用,為該公司立下重要里程碑。

重力儲能價格優於鋰電池,被建築師看好納入設計

根據官方資料,該系統建築物高約150公尺,可在4小時內供電25MW,且每度電價格約在5至10美分(約新台幣1.62至3.25元),低於鋰電池的13.5美分(約新台幣4.38元),Energy Vault執行長皮柯尼(Robert Piconi)更誓言,要將價格降至5美分以下,也就是與計畫生命週期的成本相當。

《彭博》報導,負責設計杜拜哈里發塔的美國建築設計事務所Skidmore, Owings & Merrill LLP(SOM)看好摩天大樓運用重力發電的潛力,設計出一棟綜合型電池大樓,內有住宅、零售及辦公空間,且總高度至少300公尺起跳。

SOM建築事務所估算,建築物總樓高最少要有200公尺,搭配重力發電才滿足基本營運,也才有機會抵銷建築材料產生的碳排,預計2至4年內能回收成果。

皮柯尼表示,如果順利,這棟電池大樓將在2026年動工,不過《彭博》分析,情況恐怕不如預期,由於Energy Vault目前還是以化學電池儲能系統為主要收入來源,且重力發電系統也需要再調整,還有投資銀行TD Cowen分析師伯伊斯(Thomas Boyes)也認為,這類型超高樓計畫還需要時間醞釀,運用Energy Vault系統的多用途高樓可能要到2030年後才會出現。

資料來源:BloombergIEEE

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