中國儲能網(wǎng)訊：低碳電網(wǎng)需要更長時間的存儲，但很少有技術(shù)能夠大規(guī)模成功。這是當前的最佳選擇名單。
對于人類文明的未來來說，如此重要的事業(yè)很少能取得如此小的商業(yè)成功。
在風能和太陽能在新增發(fā)電廠中占據(jù)主導(dǎo)地位并逐漸超過其他電力來源的世界中，長期儲能具有巨大潛力。風能和太陽能只在特定時間產(chǎn)生，因此它們需要補充技術(shù)來幫助填補空白。如今，提供 99% 新增存儲容量的鋰離子電池如果試圖長時間使用，就會變得非常昂貴。
問題是，還沒有出現(xiàn)明顯的贏家來扮演這一長期角色。在Greentech Media，我們花了數(shù)年的時間來報道這些競爭者，其中包括從堂吉訶德式的物理定律蔑視者到低調(diào)、有科學(xué)頭腦的奮斗者。這個名單的構(gòu)成隨著破產(chǎn)和新投資的節(jié)奏而波動。
從技術(shù)上講，有很多選擇都是“可行的”。問題是，它們是否具有可接受的價格點和開發(fā)周期，提供它們的企業(yè)能否維持足夠長的時間來實際證明這一點？對于公司來說，最后一步很難實現(xiàn)，因為在前幾年幾乎沒有地方可以真正銷售這些東西。
由于兩個相互關(guān)聯(lián)的趨勢，這種情況終于開始改變。首先，在美國和其他發(fā)達國家，風能和太陽能正在非常有效地競爭新增產(chǎn)能。這些資源的擴散推動了風能和太陽能發(fā)電場高度集中的地方的長期存儲。一個特別有吸引力的早期市場是偏遠或島嶼電網(wǎng)，其中可再生能源加存儲已經(jīng)在價格上超越了進口柴油。
其次，在這一成功的刺激下，許多公用事業(yè)公司、州和國家正在提高清潔能源的目標。一旦某個司法管轄區(qū)正式承諾提供 100% 無碳電力，它就必須開始認真考慮如何取代目前為可再生能源的起起落落提供靈活對應(yīng)的天然氣發(fā)電廠。這些政策通常優(yōu)先考慮清潔能源，但它們也可以被視為長期存儲資產(chǎn)類別的市場創(chuàng)造工具。
鑒于這些進展，我們將幸存的長期競爭者聚集在一個方便的地方，沒有特定的順序。選擇標準包括：合理的技術(shù)；最近的投資；市場牽引力（按照慷慨的長期曲線分級）；對于公司來說，也不會破產(chǎn)。將此頁面添加為書簽，十年后再回來看看我們做得如何。
中世紀的現(xiàn)代設(shè)計再次流行，那么為什么中世紀的存儲技術(shù)不呢？這種基于重力的概念以物理方式將水從低水庫移動到高水庫，在需要時水從水庫下降以發(fā)電。據(jù)美國能源部稱，這一技術(shù)可以追溯到鋰離子電池全盛時期之前，并且仍然提供美國電網(wǎng)存儲量的 95%左右。
一旦建成，這些系統(tǒng)的存儲成本非常低，而且與世界上最大的電池相比，它們確實擁有大量的能量。問題在于，由于大型水基基礎(chǔ)設(shè)施的許可影響以及最近執(zhí)行大規(guī)模建設(shè)項目的困難，建造新的抽水蓄能電站極其困難。
新的抽水蓄能流派重點關(guān)注不會破壞河流生態(tài)系統(tǒng)的孤立水庫；這簡化了審批流程，但項目仍面臨長達十年的開發(fā)時間表和數(shù)十億美元的價格標簽。
盡管如此，一些此類項目正在緩慢推進。 蒙大拿州400 兆瓦的 Gordon Butte項目已獲得許可和財政支持；位于加利福尼亞州的 1,300 兆瓦 Eagle Mountain 擁有聯(lián)邦建造許可證，并得到 NextEra Energy 的支持。公用事業(yè)公司 Dominion Energy 正在弗吉尼亞州西南部開發(fā)一個 800 兆瓦、持續(xù)時間 10 小時的系統(tǒng)。
可再生能源的興起迫使人們重新審視這一舊技術(shù)?，F(xiàn)在輪到抽水蓄能行業(yè)來實現(xiàn)這一目標了。
2. 堆疊塊
如果您不使用電池或抽水，而是通過自動化六臂機器人起重機來存儲剩余電力，將數(shù)千個專用的 35 噸重的巨石堆放在巴別塔式的塔中，然后在您使用時再次將它們放下來，會怎么樣？需要釋放電源嗎？
這是初創(chuàng)公司 Energy Vault 提出的一個頗具爭議性的問題，該公司是連續(xù)軟件企業(yè)家比爾·格羅斯 (Bill Gross) 的 Idealab 孵化器的衍生公司。
如果光滑的幻燈片決定了技術(shù)軍備競賽，那么這家公司將統(tǒng)治該行業(yè)。這個想法源于對抽水蓄能重力存儲的迭代，但對其進行了調(diào)整以適應(yīng)更大的地理多樣性并避免上述限制。格羅斯投入了其他行業(yè)已經(jīng)成熟的技術(shù)進步——機器視覺、混凝土制造、起重機——并提出了一種完全原創(chuàng)的網(wǎng)格存儲混合物。
這一愿景為固定存儲技術(shù)初創(chuàng)公司帶來了有史以來最大的投資：去年夏天軟銀投資了 1.1 億美元。塔塔電力 (Tata Power)簽署了將于 2019 年提前安裝 35 兆瓦時的裝置，這表明了認真客戶的興趣。
如果該系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)啟動并運行，Energy Vault 并沒有這么說。對于該領(lǐng)域的所有新技術(shù)來說，確定其在商業(yè)實踐中發(fā)揮作用至關(guān)重要。在這個行業(yè)中，稍微偏離標準操作實踐就會讓客戶和金融家感到不安，Energy Vault 需要做很多建立信任的工作。
3.液態(tài)空氣
Highview Power 不再認為自己是一家初創(chuàng)公司。經(jīng)過 15 年的技術(shù)完善，這家英國公司已從試點轉(zhuǎn)向開發(fā)大型工廠。
該公司的機制冷卻空氣并將其儲存在加壓的地上儲罐中。壓縮設(shè)備和發(fā)電機來自成熟行業(yè)的成熟供應(yīng)鏈。這里的技術(shù)創(chuàng)新是將它們用于網(wǎng)格存儲。
Highview 的領(lǐng)導(dǎo)者意識到他們需要為早期項目自籌資金，以向市場展示他們的工作成果。為此，他們于 2 月份從住友重工 (Sumitomo Heavy Industries)籌集了 4600 萬美元。
4、地下壓縮空氣
幾十年來，人類一直在地下洞穴中儲存電力：德國亨托夫的一座工廠可追溯至 1978 年，阿拉巴馬州的麥金托什工廠于 1991 年開業(yè)。 但這些開創(chuàng)性項目未能掀起一股潮流。幾家初創(chuàng)公司嘗試改進該技術(shù)，但均以失敗告終。
基本概念是利用多余的電力將壓縮空氣泵入合適的地下構(gòu)造，其作用就像一個巨大的儲罐。釋放壓縮空氣使工廠能夠在需要時重新發(fā)電。
但并不是每個人都在自己的后院擁有結(jié)構(gòu)理想的鹽丘。加拿大公司 Hydrostor 采用了不同的方法：將壓縮空氣泵入專門建造的洞穴或現(xiàn)有的洞穴（例如廢棄礦井），并用水維持壓力。 水使物體保持恒定壓力，并允許使用比傳統(tǒng)技術(shù)中通常使用的更小的腔體。 目標是將壓縮空氣存儲從地質(zhì)限制中解放出來，同時借助從其他行業(yè)借來的設(shè)備最大限度地降低技術(shù)風險。
Hydrostor 在加拿大擁有一個正在運行的商業(yè)系統(tǒng)，并且正在完成澳大利亞的一個示范站點。去年秋天，該公司 又籌集了 3700 萬美元，用于開發(fā)一系列雄心勃勃的工廠。
5.液流電池
自從人們想到長期存儲以來，液流電池就被認為是有前途的，但這并沒有給它們在市場上帶來很多優(yōu)勢。
這家典型的液流電池公司要么資不抵債，要么仍在渴望首次大規(guī)模商業(yè)部署。但許多液流電池科學(xué)家都非常信賴這項技術(shù)，該技術(shù)使液體電解質(zhì)循環(huán)，通過氧化還原反應(yīng)來充電或放電電子。
ESS 公司仍在致力于建設(shè)其第一個公用事業(yè)規(guī)模項目，但憑借其鐵流化學(xué)的優(yōu)勢，該公司于 11 月又籌集了 3000 萬美元。它以其活性成分使用廉價且豐富的材料而自豪。這與近年來在大宗商品市場上狂飆的釩流追隨者形成了鮮明對比。
從部署的系統(tǒng)數(shù)量來看，Avalon Batteries 可以說是最成功的釩流制造商，它找到了解決材料成本挑戰(zhàn)的方法。它制定了一項從礦業(yè)公司租賃釩的安排 ，這些公司希望為其產(chǎn)品找到新的市場。通過在工廠大規(guī)模生產(chǎn)交鑰匙系統(tǒng)，Avalon 已經(jīng)發(fā)貨了 160 塊液流電池，擺脫了手工建造飛行員的死胡同。這些系統(tǒng)本身的使用壽命并不長，但它們在高通量應(yīng)用中的循環(huán)壽命與鋰離子電池競爭。
鑒于這一表現(xiàn)，Avalon很快將收購英國流量公司 RedT，該公司進行了商業(yè)創(chuàng)新，但遭受了長期股價下跌和迫在眉睫的資本要求的困擾。
該交易帶來了新的投資，并表明液流電池并購活動可以在破產(chǎn)引發(fā)的甩賣之外進行，標志著該行業(yè)異常積極的發(fā)展。
