黑马将现！重力储能将杀入长时储能赛道
发布日期：2022/7/23
储能技术花样迭出，“搬砖”一样的重力储能技术是否是一匹还未杀出来的黑马？
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千奇百怪的重力储能技术
利用富裕电力提升重物，存储势能，在需要时通过释放重物的势能，带动发电机发电。重力储能也因此被戏称为“搬砖”储能。
但重力储能并不仅限“搬砖”一种，目前已知的重力储能技术主要包括活塞式重力储能、悬挂式重力储能、混凝土砌块重力储能和山地重力储能四种。
美国加州的Gravity Power公司提出的活塞式重力储能基于抽水蓄能机组，利用竖井内的重物活塞替代水体进行储能。
▲Gravity Power重力储能技术
电力富裕时，由水泵水轮机抽水加压，提升重物活塞，存储能量，即水体不直接蓄能；发电时，重物活塞下落，其势能传递给水流，由水泵水轮机转换为机械能带动发电机工作。
与相同势能的抽水蓄能电站相比，活塞式重力储能发电技术可降低建设高度，减少对地理条件和水资源的依赖，便于电站选址和布置。该技术方案保留了抽水蓄能机组的核心设备，抽水、发电的水泵水轮机技术成熟，效率较高，具有独特优势。但重物活塞和竖井存在一些技术问题需要解决。
而英国Gravitricity公司的悬挂式重力储能技术，则是利用废弃钻井平台和矿井，采用500～5000吨重的钻机作为重物，通过在150～1500米长的钻井中重复吊起与放下钻机，实现电能的存储与释放。
▲Energy Vault重力储能技术（EV1）
大家熟悉的混凝土砌块重力储能技术由瑞士Energy Vault公司提出，电力充裕时，起重机将混凝土砌块从地上吊起，像积木一样往高处堆放，将能量转化为混凝土砌块塔的势能；需要发电时，将混凝土砌块依次落下，释放重物势能，并转化为电能。
国际应用系统分析研究所（IIASA）提出的山地重力储能，则是利用陡峭山区的地势，通过砂石的势能储能，电力富裕时，应用类似于滑雪缆车的电动系统将装满砂石的容器提升到山顶存放；用电高峰时，依靠重力将砂石从上顶运回地面，通过释放砂石势能发电。
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“搬砖”技术跑在了前面
这些千奇百怪的重力储能技术虽然原理简单，乍听起来还有点“搞笑”，但其绝非儿戏。
早在2019年以前，为寻找高性价比的长时储能方式，海外机构就提出了基于抽水蓄能、构筑物高度差、山体落差、地下竖井等多种重力储能技术路线的设想。
在商业化实践过程中，瑞士Energy Vault的混凝土砌块储能技术目前跑在了前面。
2020年7月，采用EV1技术的瑞士5MW商业示范项目完工并网，成功实现首次商业规模部署。基于该示范成果，2021年，EV陆续推出二代EVx技术模块和EVS储能管理集成平台。
2022年1月，上市公司中国天楹的子公司Atlas耗资5000万美元获得EV技术授权，并将合作于江苏如东建设一个100MWh的重力储能示范项目。
中国天楹与Energy Vault的合作让重力储能技术在国内引发舆论热议。中国天楹大手笔投资重力储能，在外界看来是一项风险较高的投资，那么，中国天楹究竟看中了什么？
▲三种储能技术对比
重力储能具备安全、长寿命、长时储能等优点。与抽水蓄能、电化学储能（以锂电池为例）等传统技术相比，重力储能成本相对较低，持续时间灵活，高度可扩展性，且其储存介质较难退化，储能过程相对绿色安全等优势。
▲EVx技术+PV概念图
EV目前的产品组合包括六臂起重机EV1、模块化组件EVx、可扩展的千兆瓦时级产品线EVRC，可根据长短时、场地高度要求、电网弹性要求等客户需求，提供定制化储能解决方案。
为保证重力储能系统安全性，EV依靠高精度人工智能算法，保障充放电过程中砖块2.9秒快速移动到指定位置的精确性。
2021年，EV提出EVS可持续能源存储技术，旨在为客户提供用于集成和交付多种能源存储技术的技术中立平台以及人工智能能源管理系统，有望帮助储能企业决定何时为其系统充电以及何时出售其电力，为储能产品提升技术附加值。
资本市场上，Energy Vault公司自成立以来，已经先后完成多轮融资，总融资额高达数亿美元。最近的2021年8月，完成1亿美元C轮融资，其中包括软银愿景基金、沙特阿美等知名资方。
2022年2月14日，Energy Vault完成与Novus Capital Corporation II的合并，在纽约证券交易所上市。
这都为中国天楹与其的合作提供了“背书”。
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重力储能技术在中国
在中国市场，中国天楹目前是唯一一家拥有重力储能技术并正在建设商业化项目的公司。
自今年1月与EV签署协议后，中国天楹快速布局，多家知名公司已成为其合作伙伴。
4月，其控股子公司阿特拉斯（江苏）新能源科技有限公司与中国投资协会能源投资专业委员会、中国三峡建工（集团）有限公司、中建七局新能（上海）建设有限公司签署战略合作协议，就重力储能相关事宜达成战略合作。
5月，与国网江苏综合能源服务有限公司签署了《战略合作协议》，共同推进建设如东100MWh用户侧重力储能示范项目，中国天楹向国网江苏综能提供重力储能项目与技术支持，国网江苏综能向中国天楹提供接入系统设计规划审查、并网准入、涉网试验等方面的咨询与协调服务。
6月1日，阿特拉斯与中电建水电开发集团有限公司签署战略合作协议，力争在“十四五”期间在全国共同开发投资不少于2GW+的重力储能电站。同时，中电建水电将支持电建集团体系内储能开发项目在同等条件下优先与阿特拉斯合作重力储能项目。
▲如东项目情况概览
在与诸多公司达成合作加速布局的同时，江苏如东100MWh重力储能示范项目正在建设中，计划将于2022年内完结并投入商业运营。但相关方尚未披露任何关于该项目的进展情况。
作为首个商业化示范项目，该项目的意义显然非常重大。在多种长时储能技术将要激烈竞逐市场的未来，重力储能技术是否有可能成为其中的一匹黑马，今年底前或许就能看出些眉目来。
来源：ESPlaza长时储能网 作者：ESPlaza
