高盛投資2.5億美元的壓縮空氣儲能技術(shù)牛在哪里？
分類：前沿資訊
- 作者：謝偉
- 發(fā)布時(shí)間：2022-01-21
【概要描述】壓縮空氣儲能技術(shù)正成為長時(shí)儲能領(lǐng)域里熱門的技術(shù)之一，高盛砸巨款投資的加拿大公司Hydrostor有什么樣的先進(jìn)技術(shù)如此吸引投資者？
1月10日，投資銀行高盛公司的資產(chǎn)管理集團(tuán)宣布向加拿大的先進(jìn)壓縮空氣儲能 (A-CAES) 公司Hydrostor 投資 2.5 億美元。高盛的資產(chǎn)管理公司從兩年前開始對長時(shí)儲能市場和技術(shù)進(jìn)行研究，現(xiàn)在終于出手布局長時(shí)儲能初創(chuàng)公司，可能預(yù)示著進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域的好時(shí)機(jī)已經(jīng)來臨。
Hydrostor 正在將其專有的壓縮空氣儲能技術(shù)商業(yè)化，聲稱它可以成為一種極低成本的長期儲能解決方案。雖然該公司迄今為止只建造了一個(gè)商業(yè)運(yùn)營的 2.2MW / 10MWh+ 系統(tǒng)，該系統(tǒng)于 2019年在加拿大的安大略省上線，但它目前在澳大利亞和加利福尼亞擁有 1.1GW / 8.7GWh 的規(guī)劃項(xiàng)目，據(jù)稱這些項(xiàng)目“正在進(jìn)行中”。新投資將支持這些項(xiàng)目的開發(fā)和建設(shè)，并擴(kuò)大 Hydrostor 的全球開發(fā)渠道。
Hydrostor公司成立于2010年，在前10年公司僅獲得非常有限的融資，大部分來源于政府支持資金。近幾年隨著長時(shí)儲能的需求逐漸浮出水面，基于壓縮空氣儲能技術(shù)的Hydrostor公司開始受到關(guān)注。公司宣稱，通過改進(jìn)其壓縮空氣技術(shù)工藝，其儲能系統(tǒng)的循環(huán)效率已經(jīng)從以前的40%提高到現(xiàn)在的65%。其公司網(wǎng)站介紹了這種改進(jìn)的儲能技術(shù)，我們?yōu)榇蠹以斀馊缦拢?/span>
整個(gè)儲能系統(tǒng)如下圖所示，包括地面壓縮機(jī)、熱量儲存裝置、水庫和地下儲氣裝置。
地面的壓縮機(jī)使用電力將空氣壓縮成高壓氣體，然后灌入到地下儲氣裝置。
由于熱力學(xué)原因，氣體被壓縮后溫度會升高，在儲存過程中熱量擴(kuò)散到周圍物體，溫度就會逐漸恢復(fù)常溫，那么這些損失的熱量就是導(dǎo)致壓縮空氣技術(shù)循環(huán)效率不高的原因。傳統(tǒng)壓縮空氣技術(shù)如果不保存熱量的話，其理論循環(huán)效率不會超過50%。Hydrostor公司將這些高溫氣體與水發(fā)生熱交換，把熱量存儲在水里，等后面釋放壓縮氣體來發(fā)電時(shí)再將熱量返還給氣體，以此減少損失的能量，從而提高系統(tǒng)循環(huán)效率到65%。
Hydrostor公司另一個(gè)創(chuàng)新是儲氣裝置。此前的壓縮空氣系統(tǒng)一般借助于天然溶洞或者荒廢的鹽穴來提供密封性良好的儲氣空間，其建廠選址嚴(yán)重受制于地形條件的限制。Hydrostor公司借用采礦技術(shù)，選擇有堅(jiān)硬巖層的地方，通過在地下600米深處鉆井來建造巖石儲氣空間，從而可以賦予壓縮空氣技術(shù)更多的選址靈活性。這些巖石空間平時(shí)被水灌滿，當(dāng)壓縮機(jī)將空氣壓縮進(jìn)地下空間時(shí)，里面的水被推回到地面的水庫里。在水的壓力下，巖石空間里的氣體也能保持一定的高壓，可以提升儲存氣體的密度。
當(dāng)需要發(fā)電時(shí)，將水庫里的水灌入地下巖石空間，將儲存在里面的壓縮空氣擠出地面，進(jìn)入到壓縮機(jī)里膨脹做功發(fā)電。
在氣體回到地面進(jìn)入壓縮機(jī)之前，會先與儲存熱量的水進(jìn)行熱交換，氣體溫度變高，可以膨脹得更加厲害，發(fā)出更多的電。
總的來說，Hydrostor公司的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)在以下兩個(gè)方面：
1. 使用液體儲熱裝置來保存熱量，將系統(tǒng)循環(huán)效率從以前的40%提升到65%。
2. 選擇地下巖層打造儲氣空間，從而提升了建廠選址的靈活性。
但是這些技術(shù)改進(jìn)都有一定的代價(jià)，那就是會增加系統(tǒng)裝機(jī)成本。不過，根據(jù)公司CEO透露的數(shù)據(jù)，他們即將在美國加州建設(shè)的500MW/4000MWh的8小時(shí)儲能站，預(yù)計(jì)總裝機(jī)成本是10億美元左右，換算成單位裝機(jī)成本則是1.6元人民幣/Wh。而現(xiàn)在中國市場上公布的壓縮空氣儲能招投標(biāo)成本在2-3.5元/Wh，相比之下Hydrostor公司的裝機(jī)成本可以做得更低。但是這個(gè)裝機(jī)成本只是CEO在采訪中透露的數(shù)字，多少會有一些宣傳的成分，所以與中國市場上真金白銀投標(biāo)出來的成本不具可比性。考慮到其技術(shù)的眾多附加設(shè)施，以及發(fā)達(dá)國家的工程成本普遍偏高，這個(gè)單位裝機(jī)成本最終是否能夠?qū)崿F(xiàn)還存疑。
中和儲能公司將于近期舉辦一次關(guān)于長時(shí)儲能市場與技術(shù)分析的課程，感興趣者可添加公司負(fù)責(zé)人微信號進(jìn)行咨詢。
相關(guān)文章：
NREL:大容量長時(shí)儲能可助力未來電網(wǎng)負(fù)載平衡
3.6GW/40GWh全球最大儲能站投產(chǎn)給新型長時(shí)儲能帶來的啟示
加州政府2022年投入3.8億美元支持長時(shí)儲能發(fā)展
從國家電投的產(chǎn)業(yè)布局看液流電池在長時(shí)儲能的發(fā)展
作者及公司簡介：
謝偉博士，中和儲能聯(lián)合創(chuàng)始人、首席科學(xué)家，獲得清華大學(xué)材料學(xué)士及碩士學(xué)位，美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分?；げ┦繉W(xué)位，曾在美國聯(lián)合技術(shù)公司擔(dān)任高級研發(fā)工程師、波士頓Form Energy初創(chuàng)公司擔(dān)任首席研發(fā)科學(xué)家，擁有超過十年液流電池產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，負(fù)責(zé)的全釩液流電池項(xiàng)目獲得美國2013年度100研發(fā)大獎。先后發(fā)表SCI論文近20篇，擁有國際發(fā)明專利及申請20余項(xiàng)，擔(dān)任多家高影響因子期刊審稿人。
中和儲能公司依托創(chuàng)始人謝偉博士在儲能領(lǐng)域積累多年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)及杰出的研發(fā)能力，將推出成熟的液流電池產(chǎn)品，以解決大規(guī)模長時(shí)儲能（放電時(shí)長大于4小時(shí)）的市場需求，并達(dá)到經(jīng)濟(jì)適用性。公司的遠(yuǎn)景目標(biāo)是打造世界領(lǐng)先的液流電池技術(shù)平臺，溝通上下游產(chǎn)業(yè)鏈，通過規(guī)模化生產(chǎn)降低液流電池系統(tǒng)成本，成為長時(shí)儲能領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。