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2019年储能技术取得哪些实质性进展

   日期:2020-01-03     来源:中国储能网    浏览:3446    评论:0    
长时储能技术获得广泛应用似乎总是指日可待,而在2019年有了一些具体的进展迹象。

如今,锂离子电池储能系统在电网规模储能部署中占据主导地位。总体来说,成本下降对于行业发展总是一件好事,例如近年来太阳能电池价格大幅下降导致太阳能发电设施的部署得到巨大增长。但是追求降低成本将会导致技术锁定,如果腾出一些时间和空间,其他技术和产品可能会被证明是有用的甚至是更好的。

致力开发重力储能设施的Energy Vault公司获得软银集团投资

如今在储能行业,初创厂商挑战传统厂商有着充分的理由,他们致力于开发和部署创新储能技术来储存清洁能源,这对于可再生能源比重越来越高的电网来说至关重要。但在过去的十年里,长时储能技术的发展并不顺利,有的长时储能厂商破产倒闭,有的只是推出了一些展示性产品,并没有得到商业化应用。

而在2019年,一些长时储能厂商提供了一些不同的东西:他们公司财务稳健,并迈出人们期待已久的大规模部署的切实步伐。同时,主流储能厂商也在业界人士展现电池储能系统价值。

1、前所未有的投资


调研机构的投资统计数据提供了一个衡量长时储能初创厂商发展前景的指标,长时储能的一些厂商在2019年获得了大量投资,而这是一个至关重要的指标。

致力于开发重力储能技术的Energy Vault公司在获得融资方面表现最为出色,该公司今年夏天从软银集团(SoftBank)获得了1.1亿美元的投资。根据调研机构Wood Mackenzie公司的调查,这是长时储能公司最大的一笔投资。

当软银集团投资的WeWork公司于2019年破产时,其投资判断错误使其声誉受损,并且软银集团以往并没有投资储能厂商的记录。但是其投资是及时的:Energy Vault公司拥有足够的资金构建重力储能设施,其储能设施通过起重机提升和降低混凝土块存储和释放能量。而这对具有更好发展前景的长时储能厂商来说,试点项目的成功与其企业生存息息相关。

Energy Vault公司并不是唯一获得投资的长时储能厂商。开发硫基水系液流电池的Form Energy公司也从意大利石油巨头埃尼集团和其他投资者那里获得了4000万美元的投资。该公司原本计划在10年内上市,但市场分析显示,未来3至5年内有机会上市,因此该公司筹集了额外资本,以加快其商业化进程。

美国全铁液流电池制造商ESS公司获得了由软银集团的SB Energy公司和比尔·盖茨资助的Breakthrough Energy Ventures的3000万美元的C轮融资。该公司希望用这笔资金来实现其首个电网规模的部署。加拿大压缩空气储能厂商Hydrostor公司筹集了3,700万美元,在澳大利亚开通运营了一个储能项目,并通过其全球开发渠道进行宣传和推广。

在此之前,一些长时储能厂商也筹集了大量资金,但却没有成功,例如破产的盐水电池厂商Aquion公司,该公司当时筹集了1.9亿美元的资金。尽管这些获得风险投资的储能厂商宣称其储能产品持续放电时间很长,但通常只有6小时持续放电时间,这只比锂离子电池储能系统提供持续放电时间略多一些,这使得他们的产品很难与电池储能系统竞争。

2、电池储能系统着火事件引发安全讨论

在韩国部署的储能系统发生数十起火灾之后,美国APS公司在亚利桑那州部署的一个储能系统于2019年4月发生了火灾和爆炸,这让全球储能开发商、客户和监管机构对于电池储能系统的安全性感到担忧。为此得到的经验教训是:即使是专业的锂离子电池集成商和操作人员部署的储能设施,也可能会遭遇火灾(尽管尚未确定确切原因)。

换句话说,电池储能系统的安全性不能只是口头承诺,这使电池储能厂商面临生死存网的问题。这意味着多年来一直在谈论安全性的其他储能产品有着更加充分的理由部署。

例如,液流电池不会自燃,重力储能系统也不会自燃,压缩空气储能系统也不会自燃。它们各有自己不同的缺点:例如某些液流电池采用的电解液并不环保,而重力储能系统的混凝土块可能会掉落。如果令电池储能系统运行良好,安全性并不会成为主要问题,但电池产品具有起火的可能性。

尽管如此,重新强调储能设施的安全性仍然创造了一些市场机会,如果其他储能产品真的像厂商承诺的那样具有竞争力,就可以利用这个机会。

3、 Highview Power公司构建液态空气储能系统并达成交易

长时储能厂商目前存在两个主要阵营:一是开发全新储能技术和产品的储能厂商(例如Form或ESS),以及利用其他行业的设备重新用于储能应用的储能厂商,其中包括Energy Vault公司(利用起重机),Hydrostor公司(利用采矿和工业压缩机械)以及Highview Power公司,该公司采用电力、石油和天然气行业的设备液化空气进行储能。

这一技术战略是通过利用大规模交付的成熟供应链最大程度地降低技术风险和成本。从表面上看,这是有道理的,但真正的考验是这些公司何时将其理念和技术转变为可行的储能设施。

Highview公司通过与Encore Renewable Energy公司合作,部署了美国第一个液态空气储能系统,朝着这一方向迈出了重要的一步。这两家公司在12月初表示,该项目将为佛蒙特州的电网提供至少50MW/400MWh的电能。

Highview公司部署的这个储能系统计划在2022年底或2023年初开通运营,并将针对佛蒙特州提供一系列服务:可再生能源整合、电网惯性、频率调节、输电限制缓解等。

根据一份声明,这两家公司正在与承购的公用事业公司进行探讨,因此还有更多工作要做。而Highview公司早先在英国北部部署了一个50MW/250MWh的储能项目。

但是,这些初步公告具有一个战略性目的:向市场发出信号,表明真正的长时储能设施正在开发中,并拥有场所和许可证。他们将小型试点储能项目(例如Highview公司在英国经营了多年的试点项目)推进到具有改变电网潜力的大型储能项目。

该公司在佛蒙特州部署的液态空气储能项目是一个令人关注的切入点,因为该州制定了很高的可再生能源目标,并且面临比其他各州更早地管理可再生能源的输电限制。这给出一个提醒,美国各州的清洁能源目标可以加速长时储能市场的发展,否则这仍是一种假设。

4、慕尼黑Revets公司为液流电池厂商提供担保

液流电池的开发必须获得更多的信任。目前99%的正在部署的电池储能项目采用锂离子电池,液流电池部署量仍然很小,而且仍处于试验阶段。潜在客户没有理由相信液流电池得到更多应用,以兑现20年电网资产的性能保证。

而液流电池制造商ESS公司获得这种信任的一种方法是,向洛克希德·马丁公司这样的大公司提供液流电池,尽管经过多年的尝试,但ESS公司的液流电池产品尚未真正投放市场。

另一种方法是为ESS公司提供财务担保。为了实现这一目标,再保险业巨头慕尼黑再保险(Munich Re)公司2019年开发了一种性能保险产品,该产品可保护客户免受液流电池产品性能不佳的风险或ESS公司在产品生命周期破产的可能性。

慕尼黑再保险公司的一个清洁技术团队审查了ESS公司的液流电池技术和产品,并分析所有可能的故障模式,并为发生故障的风险分配保险资金。而用户可能不会相信ESS公司承诺,但会相信慕尼黑再保险公司这家业界知名的公司。

ESS公司司仍然需要大力进行宣传和推广。而其液流电池竞争对手Vionx公司在2017年获得了类似的担保,但并未导致其电网规模的部署激增。但是,长时储能公司通常会宣传获得保险机构的凭证,其未来发展看起来比现状要加光明。

5、Hydrostor公司运营其首个压缩空气储能设施

Hydrostor公司将其首个兆瓦级压缩空气储能设施投入商业运营。该公司将空气泵入洞穴,并用水保持静态压力,这种技术可以使用大量的人造竖井和隧道进行储能。这与传统的压缩空气技术不同,传统的压缩空气需要特殊的地质构造。

在加拿大安大略省部署的压缩空气储能设施的装机容量为2.2MW,可以提供10MWh以上的容量。更令人印象深刻的是,它将为安大略省独立电力系统运营商提供峰值容量和辅助服务。该项目获得了多个政府机构的资助,因此这不仅是一个测试项目,也将成为一个电网资产。

这项储能项目的完工为该公司在世界各地的推广提供了动力,也为该公司在澳大利亚另一个正在建设的项目提供了更高的可信度。

现在的问题是,该公司能否实现其能够提供装机容量为100MW的空气压缩储能设施承诺。

 
 

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