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领先企业筹集资金致力于解决储能行业中最棘手的问题

   日期:2018-07-03     来源:中国储能网    浏览:733    评论:0    
核心提示:采用可再生能源全天候地为电网供电,储能行业需要开发部署成本更低、放电更持久的电池储能系统。一些行业领先的清洁能源厂商筹集
 采用可再生能源全天候地为电网供电,储能行业需要开发部署成本更低、放电更持久的电池储能系统。一些行业领先的清洁能源厂商筹集了大量资金致力于解决储能行业中最棘手的问题。


 
随着越来越多的风能和太阳能为电网供电,其生产中的季节性波动成为其应用更大的障碍。低碳或无碳电力系统需要一种按需分配清洁能源的方式,即使风能和太阳能不在发电高峰时也能产生大量的电能。四小时锂离子电池储能系统可以提供一天的供电,但是还没有达到可以存储数周或数月的储能规模。

初创储能厂商Form Energy公司的创始人希望在未来十年内开发出长时间储能系统,并实现商业化。

Form Energy公司已经从投资者那里获得900万美元的A轮融资,其出资者包括一家大型石油公司和一个致力于阻止气候变化的国际财团。

“如今,可再生能源的成本越来越低。”Form Energy公司联合创始人Ted Wiley说,“为了促成变革,可再生能源发电需要像传统发电一样可靠和稳定。只有长时间储能系统才能做到这一点。”

Form Energy公司成员对巨大的风险有清晰的认识。他们已经制定了一个应对策略。

Wiley和Mateo Jaramillo在特斯拉公司建立了储能业务,并详细介绍了他们的计划,描述了通往长达数周和数月的储能路径,以及如何重新调整整个电网的方向。

(1)团队

Form Energy公司通过一批已经在储能行业发挥影响力的创始人团队解决了其不可能完成的任务,并从行业中最显著的失败中吸取了教训。

Jaramillo在2016年离开特斯拉公司之前建立了世界上最知名的固定储能品牌。不久之后,他开始与一家名为Verse Energy的风险投资公司合作解决长时间储能问题。

另外,麻省理工学院教授Yet-Ming Chiang则着眼于研发一个可再生能源新项目,他的电池专利在业界取得了成功,并推出了A123和24M电池产品。最近,他一直在与美国能源部储能研究联合中心合作,开发一种适用于具有成本效益的长时间液流电池的水性硫磺配方。

Wiley帮助创建了Aquion公司,并在2015年离职之前曾担任该公司产品和公司战略副总裁。在实际部署中,Aquion公司致力于开发长时间储能产品,直到2017年3月该公司突然破产。

Chiang和Wiley专注于开发可以储存数天到数周电能的长时间储能技术,而Jaramillo正考虑开发数周至数月的储能技术。麻省理工学院的“艰难技术”孵化器引擎投入了200万美元的种子资金,而在这个不寻常的举动中,他们选择合作开发而不是竞争。

其团队成员还包括IHI公司拥有两个博士学位的首席储能建模师Marco Ferrara。而Billy Woodford是麻省理工学院培养的电池科学家,也曾是Chiang的学生。

(2)产品

Form公司并不认为自己是一家电池生产厂商。Jaramillo希望建立一个所谓的“双向发电厂”,该发电厂可生产可再生能源,并在需要时提供。这将创造一种新的能源资源类别:确定性可再生能源。

通过全年调度可再生能源,该资源可以取代目前的化石燃料,以提供与电网和基本负荷电厂相同的电能。而没有这样的工具,过渡到高水平的可再生能源就会出现问题。为了确保最低的电力需求,各国在可再生能源发电设施方面可能过度建设,但这会造成巨大的成本和冗余。

Jaramillo和Wiley表示,正在开发的两种产品都使用了电化学储能技术。Chiang开始开发水性硫磺配方的电池,因为其具有更高的储能容量,并且成本更低。Jaramillo没有具体说明选择季节性储能的方式。

但可以确认的是,他们一直在研究所有可以储存电能的已知材料,并在那些基于每一个具体储能容量和基本成本等因素的基础上,来甄别那些不能用于长时间储能的材料。

“因为我们已经完成了电化学装置中所有选项的研究工作,所以可以肯定地证明几乎所有的选择都不起作用。”Jaramillo说。

该公司在实验室中有小规模的原型产品,但需要证明可以扩展到一个并不昂贵的发电厂。将电能储存数月是一回事,而开发出比现有产品成本低得多的产品是另一回事。

Jaramillo说,“我们不能准确地告诉商业模式是什么,但我们正在与技术人员合作,弄清楚它是什么,并假设技术开发成功。”

鉴于全球电力市场的多样性,可能不会有单一的商业模式。双向发电厂可能像当今的天然气工厂一样获得人们的青睐,但会改变它与传统电力市场的合作方式。而电力市场本身在那个时候看起来会非常不同。

如果团队能够描述该技术的商业案例,那么下一步就是开发一个全面的试用项目。如果可行,接下来会进行全面部署。但不要指望发生这种情况。

“这是一个长达十年的项目,”Jaramillo说。“前五年将花费在开发项目上,后五年有望花费在部署上。”

(3)支持者


Form公司创始人不得不寻找能够轻松追逐市场的财务支持者,这可能会在几年前为清洁技术风险投资公司提出一个主张,但融资环境已经发生了变化。

Engine是麻省理工学院的一个分支,于2016年开始,通过长期资本将这种“艰难技术”实现商业化。此轮融资还包括基础设施公司麦格理资本(Macquarie Capital),该公司表示有兴趣持有长期的清洁能源资产。

Saudi Aramco公司是世界上最大的石油和天然气超级巨头之一,也是另一个支持者。

作为石化行业的副产品,Saudi Aramco公司比其他大多数公司生产更多的硫。虽然这家沙特公司目前依靠石油收入,但其领导层已承诺投资数十亿美元用于清洁能源,以此来规划更加可持续的能源经济。

Jaramillo说:“这与所有石油巨头们的做法非常一致,对未来的前景进行了认真的审视。整个行业开始关注石化产品。”

事实上,石油巨头的投资近年来已成为清洁技术投资的主要来源。

BP公司采用开发商Lightsource公司的2亿美元投资重新进入太阳能行业。在2016年收购Saft公司时,道达尔公司实施其了历史上最大的电池收购,该公司也拥有SunPower公司的控股权。壳牌公司已加大对分布式能源的投资,包括其低估的热储能子领域。

“我们希望从这一轮中清醒地了解市场需求,并清楚地了解我们的技术如何满足市场需求的。”Wiley说。

通向失败的许多途径

Jaramillo和Wiley承认该项目可能由于多种原因而失败。这里有一些可能性:

•这些技术无法从根本上降低成本。

•基础设施资产的预期寿命不能超过20至25年。

•电力市场不允许对这类资产进行补偿。

•金融投资者并不认为产品是可以交易的。

•需要建立更多的输电线路。

•碳捕集技术可去除传统发电方式的温室气体。

•小型模块化核电站获得许可,按需提供零碳能源。

•难以捉摸的氢能经济成为现实。

最后几个场景可能面临着自己的问题。建设输电线路将会耗资数十亿美元,并引发当地居民的强烈方反对;碳捕集技术尚未在经济上发挥作用,尽管许多公司正在尝试;小型模块化核反应堆经过多年的审查后才能获准在美国经营。而氢能经济的昂贵性阻碍了大规模采用。

Form Energy公司创始人并不担心锂离子电池在价格技术方面的表现。Wiley指出,这使液流电池的广泛应用受到影响。

“当液流电池在技术上已经足够成熟到可以部署时,锂离子价格已经下降到等于或低于它们可以部署的价格。”他说。

然而,那些早期的液流电池的交付时间并不比对外销售的锂离子电池长得多。当储存的电能必须持续数周或数月时,仅锂离子电池的成本就令人望而却步。

“我们的观点是,锂离子电池并不能降低一个数量级,但似乎需要储能产品的成本更低一个数量级,其持续时间比目前正在部署的产品还要长。”Wiley解释说。

他们的计划有助于避免许多储能公司在市场到来之前进行大量投资。

至少到目前为止,在长时间电池储能市场中没有什么竞争可言。而这种情况可能开始改变。现在,一些知名的投资者已经参与其中。美国能源部在今年5月推出了自己的长期储能融资机会,其目标是10到100小时范围内。
Form公司的调查结果表示,也许数年之后可能会出现这样的产品。而该公司已经成功地扩大了储能行业中看似合理和可获利的领域。
 
标签: 储能

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