去年，气候变化助长的火灾在澳大利亚肆虐。
现在，水有机会帮助这个国家摆脱更糟糕的命运——而且不仅仅是作为扑灭未来火灾的一种方式。
一家澳大利亚公用事业公司已经制定了计划，将该国的可再生能源与一项有着几十年历史的水利工程技巧相结合。
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如果成功，该设计可以帮助解决可再生能源的最大障碍之一：找到一种储存风力涡轮机和太阳能电池板产生的多余电力的方法。对于全球应对气候变化的斗争来说至关重要的是，它还可以减少澳大利亚对煤炭的依赖。
也就是说，如果“国家电池”建成的话。
这个概念本身很简单——利用低需求周期产生的多余可再生电力将水抽到山上，然后在电力需求高的时候将水从山上释放通过涡轮机，既满足额外的需求，又可以盈利。一般系统涉及两个独立的储水池，其中一个地势较高，通过水泵和隧道连接。在夜间，水被循环抽回到地势较高的水库，将其作为蓄水池。
这项技术于 20 世纪 60 年代首次投入商业应用。美国、日本和欧洲已经使用抽水蓄能水电几十年了，以提高核电站的经济性，因为核反应堆不能根据电力需求轻松地增加或减少功率。挪威科技大学 2013 年的一项研究称抽水蓄能水电是“当今唯一发展良好且广泛商业应用的可再生能源储存形式”。
目前，世界各地安装的抽水蓄能水电容量约为 130 吉瓦，其中三分之一在欧洲。根据美国能源部的数据，它占美国现有公用事业储能的 95%。
澳大利亚南部主要岛屿上的公用事业公司塔斯马尼亚水电公司希望将这一概念付诸实践。
它希望建立一个大规模的抽水蓄能系统，该系统将利用未充分利用的夜间风力来运转水泵并将水返回到更高的地方。当风停下来时，水将通过涡轮机释放，有助于保持电网稳定。
塔斯马尼亚水电公司国家电池计划的项目主管克里斯托弗·格温表示，像他领导的这种抽水蓄能系统对于澳大利亚通过逐步淘汰高碳电力，特别是燃煤电厂来解决气候变化的更广泛计划至关重要。
格温解释说：“澳大利亚大陆各州正在从燃煤发电转型，并正在迅速转向主要基于风能和太阳能的系统。在国家层面，这种转型的挑战是如何在系统中获得足够的储能，以确保维多利亚州、南澳大利亚州或新南威尔士州的这些新风能和太阳能资源有充足的储能，以确保我们拥有可靠和安全的供应。”
抽水蓄能水电尚未与非水力可再生能源大规模配对，但塔斯马尼亚水电公司和其他公司希望花费数十亿美元来实现这一目标。
水力发电在塔斯马尼亚已经很成熟，满足了该岛的大部分电力需求。正在增加更多的风力发电，在两到三年内，塔斯马尼亚可能会成为澳大利亚第一个实现完全零排放电力网络的州，结束其从大陆进口煤电的需求。
但塔斯马尼亚希望更进一步。通过拟议的新海底电力电缆、额外的水力发电能力和新的抽水蓄能系统，规划者认为该岛可以帮助澳大利亚其他州增加无碳风能和太阳能发电，而不会给电网带来不稳定性。
如果这一愿景实现，那么该国将从主要由煤炭提供电力的电力系统转变为主要由风能和太阳能提供电力的系统。国家电池和新的海底互连都需要才能使其工作。
格温说：“如果您不知道互连线即将到来，您肯定不会投资水力发电资产，但互连线的商业案例依赖于这些投资将给市场带来的价值。我们基本上试图解决整个先有鸡还是先有蛋的难题，并推动整个事情向前发展。”
由于其卓越的储能能力，抽水蓄能水电正在被追求，而不是更多的电网储能电池。格温估计，当今最好的商用电网电池最多只能依靠四到六个小时。塔斯马尼亚水电公司设想的抽水蓄能系统可用于备用储能超过 12 个小时。
2013 年挪威的研究认为，抽水蓄能系统可以“在多个时间范围内储存能量，从几个小时到几年”。这些系统的使用寿命也远长于连接电网的化学电池。抽水蓄能系统的使用寿命可达到 50 至 100 年。
国家电池将是一个能源大型项目。
该系统的海底电缆部分被称为马里努斯连接线，将增加两条能够将 1,500 兆瓦额外电力从该岛输送到澳大利亚大陆的线路。
马里努斯连接线将由输电公司 TasNetworks 建造，成本约为 30 亿美元。
在本周发表的国情咨文中，总理斯科特·莫里森宣布政府将加快马里努斯连接线的审批速度，将该项目列为他政府的首要任务之一。澳大利亚政府已经投入了约 4000 万美元，以帮助马里努斯连接线顺利通过设计和审批阶段。
TasNetworks 首席执行官兰斯·巴尔科姆在一份新闻稿中称赞了总理的支持。
巴尔科姆说：“塔斯马尼亚拥有巨大的风能和水力资源，以及抽水蓄能和氢气生产的潜力。只有建设马里努斯连接线才能释放全部潜力。”
塔斯马尼亚水电公司希望加强其现有的水力发电基础设施，以向马里努斯连接线提供额外的瓦数。通过建造一个额外的高海拔水库、新的涡轮机容量和一个地下泵送网络，该公司认为它可以帮助整个塔斯马尼亚岛依靠可再生能源运行，同时向大陆出口大量无排放电力。国家电池概念的成本约为 10 亿美元。
国家电池得到了澳大利亚和塔斯马尼亚政府的全力支持，并且开始吸引投资者的兴趣。它并不是澳大利亚唯一正在进行的大型抽水蓄能水电计划。
新南威尔士州的雪山水电公司正在推进其雪山 2.0 抽水蓄能扩建项目。该公司计划通过地下电力和泵送系统连接两个相距 15 英里以上的现有水库，再次利用未充分利用的可再生能源在低电力需求期间将水抽到山上。
雪山水电公司称其计划是“澳大利亚最大的已承诺可再生能源项目”，并表示它将最早于 2025 年开始运营，并从那时起逐步增加，直到实现 2,000 兆瓦的额外发电能力。雪山 2.0 的建设成本可能接近 30 亿美元，但雪山水电公司表示，在从澳大利亚政府获得 10 亿美元的股权后，它致力于该项目。
预计会有更多计划。澳大利亚国立大学 2017 年的一项研究得出结论，整个国家可以转向 100% 的可再生电力，仅需 36 平方公里的水库空间缓冲，“这仅是现有人工水库的一小部分，”澳大利亚国立大学的研究人员表示。
澳大利亚能源市场运营商 (AEMO) 正忙于将新的大型抽水蓄能水电计划纳入该国新的长期综合系统计划中，通过更高水平的风能和太阳能发电来大幅改造电网。AEMO 的最新 ISP 草案预计将于下个月发布。
格温表示，假设审批顺利且资金到位，国家电池和马里努斯连接线这两个项目将在 2020 年代后期投入运营。他似乎对该计划将认真进行充满信心。
他说：“随着我们进一步深入转型，我认为市场现在意识到电池在进入技术组合时起着至关重要的作用。”
他补充说，抽水蓄能的“关键作用”是深度储能——储存能量的时间超过 12 小时的能力。
他说：“您越深入这些转型，可再生能源的渗透率越高，您需要的储能持续时间就越长。”
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