6月初，Highview Power宣布它已在英國(guó)Bury(位于曼徹斯特郊外)的Viridor Pilsworth工廠正式推出其首個(gè)電網(wǎng)規(guī)模的液體空氣能儲(chǔ)存(LAES)工廠。這個(gè)5兆瓦(MW)/ 15兆瓦時(shí)(MWh)的設(shè)施在很小的一面上真正獲得了電網(wǎng)規(guī)模的稱(chēng)號(hào)，但這可能不是重點(diǎn)。這里要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題是，這項(xiàng)新技術(shù)最終可能被證明是一種具有成本效益的長(zhǎng)期儲(chǔ)能資源 - 與壓縮空氣能或水力泵浦不同，地理位置獨(dú)立。
在6月推出三周后，Highview宣布聘請(qǐng)?jiān)鴵?dān)任芬蘭能源巨頭瓦錫蘭能源解決方案部門(mén)總裁兼執(zhí)行副總裁的哈維爾卡瓦達(dá)擔(dān)任新任首席執(zhí)行官。卡瓦達(dá)在過(guò)去三年中監(jiān)督了該部門(mén)的顯著增長(zhǎng)，并在瓦錫蘭度過(guò)了17年。這兩個(gè)公告足以激起我的好奇心，所以當(dāng)我有機(jī)會(huì)采訪Cavada以及Highview的業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)Matthew Barnett時(shí)，我跳了起來(lái)。
長(zhǎng)期存儲(chǔ)技術(shù)難以獲得市場(chǎng)牽引力
近年來(lái)，有許多長(zhǎng)期能源初創(chuàng)公司和一些公司尸體在路上(流動(dòng)電池公司Enervault，Imergy和Vizn - 我曾經(jīng)在過(guò)去的福布斯報(bào)道中所涵蓋的所有這些)。在運(yùn)行中也只有有限數(shù)量的液流電池站點(diǎn)。
同時(shí)，抽水蓄能可以提供容量和能源，占該國(guó)能源儲(chǔ)存的95%左右。截至2015年，美國(guó)能源部估計(jì)有50個(gè)項(xiàng)目可以提供40,000MW的額外存儲(chǔ)容量。但最近沒(méi)有建成，薩克拉門(mén)托市政公用事業(yè)區(qū)最近以成本和財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)取消了400兆瓦的抽水蓄能電站項(xiàng)目。抽水蓄電還需要獲得大量的水，海拔以及大量的環(huán)境許可來(lái)取水和建造水庫(kù)。因此，該資源可能不會(huì)成為長(zhǎng)期問(wèn)題的解決方案。
就其本身而言，傳統(tǒng)的壓縮空氣能量?jī)?chǔ)存需要巨大的緊密洞穴 - 并且周?chē)鷽](méi)有太多的項(xiàng)目(恰好兩個(gè)：一個(gè)在德國(guó)，另一個(gè)在阿拉巴馬州)。
鋰離子：有利于容量，對(duì)于長(zhǎng)期儲(chǔ)能則較少
最后，鋰離子電池作為一種存儲(chǔ)介質(zhì)正在迅速發(fā)展，已經(jīng)在支持可再生能源，支持電網(wǎng)和取代傳統(tǒng)資源的多個(gè)項(xiàng)目中找到。它是存儲(chǔ)沙箱中的關(guān)鍵參與者。事實(shí)上，Pacific Gas&Electric最近要求加州公用事業(yè)委員會(huì)批準(zhǔn)568 MW / 2270MWh。然而，這些基于鋰離子的項(xiàng)目通常不會(huì)為每安裝的MW容量提供超過(guò)4小時(shí)的能量，因此它們還不會(huì)走遠(yuǎn)。因此，我很想知道為什么Highview可能會(huì)有所不同，以及為什么他們可能在別人遇到困難的地方取得成功。
公司和技術(shù)
Highview Power主要由約100名具有環(huán)保意識(shí)的私人投資者所有，其中包括蘇格蘭連續(xù)企業(yè)家Colin Roy和紐約清潔技術(shù)投資者Niko Elmaleh，他們支持10年及更多的液體空氣開(kāi)發(fā)。
在一場(chǎng)將Cavada(韓國(guó))與Barnett(意大利)聯(lián)系起來(lái)的電話會(huì)議中，兩人關(guān)注的是Highview的不同之處。對(duì)流程本身的簡(jiǎn)要討論可能有助于說(shuō)明其固有的優(yōu)勢(shì)：
該公司使用大型工業(yè)壓縮機(jī)來(lái)吸收周?chē)目諝獠⑵淅鋮s至-196攝氏度，在那里變成液體。然后根據(jù)企業(yè)的規(guī)模將液態(tài)空氣儲(chǔ)存在來(lái)自液態(tài)空氣工業(yè)或液化天然氣工業(yè)的大型現(xiàn)成工業(yè)氣罐中。然后，當(dāng)需要容量，能量或兩者時(shí)，液體再氣化。它通過(guò)非燃?xì)廨啓C(jī)擴(kuò)展700倍，非燃?xì)廨啓C(jī)將電力輸出回電網(wǎng)。在獨(dú)立的基礎(chǔ)上，往返效率徘徊在60%左右，因?yàn)樵趬嚎s過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生廢熱，并且在液體空氣膨脹期間會(huì)產(chǎn)生冷卻(想想噴灑時(shí)可以冷卻的氣溶膠罐) 。穿過(guò)渦輪機(jī)的非常冷的空氣根本不會(huì)產(chǎn)生比暖空氣更多的能量。
然而，Barnett指出，如果該設(shè)施與產(chǎn)生廢熱的工業(yè)設(shè)施共同定位 - 例如可以從排氣煙囪獲得熱量的高峰工廠 - 那么您可以在70%的低效率范圍內(nèi)起床。具有更高的熱量等級(jí)，效率可以推到80%至90%的范圍內(nèi)。出于同樣的原因，像LNG工廠再氣化循環(huán)期間可能發(fā)現(xiàn)的那樣，獲得冷廢物有助于提高壓縮過(guò)程中的效率并抵消電力輸入。
Barnett指出，該技術(shù)的吸引力在于它為所有關(guān)鍵元素使用了現(xiàn)成的組件，保證了“非常相似設(shè)備的制造商，安裝商和運(yùn)營(yíng)商的龐大全球網(wǎng)絡(luò)，以及現(xiàn)成的供應(yīng)鏈和基礎(chǔ)設(shè)施......“
除了供應(yīng)鏈依賴(lài)于成熟的全球制造和安裝公司(該公司在2月宣布與SNC Lavalin合作)之外，Barnett斷言另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是該技術(shù)“不是黑盒子”。它是運(yùn)營(yíng)商，商業(yè)發(fā)電機(jī)和電線公司熟悉擁有和運(yùn)營(yíng)的資產(chǎn)，具有類(lèi)似的預(yù)期壽命。“它也比化學(xué)品儲(chǔ)存復(fù)雜一些，因?yàn)樗且环N被動(dòng)的資產(chǎn)，”Barnett說(shuō)。
它實(shí)際上是一個(gè)冷空氣罐。客戶喜歡這方面的技術(shù)。他們看到，理解并了解它是如何工作和維持的，以及它的預(yù)期壽命。“
與其他技術(shù)進(jìn)行比較
Barnett還將該技術(shù)與氫氣作為存儲(chǔ)介質(zhì)的部署進(jìn)行了比較，“我們不認(rèn)為氫氣是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，因?yàn)樗且环N不同類(lèi)型的技術(shù)和解決方案。”
他指出，在日本，氫氣主要用于運(yùn)輸，而在歐洲，他們有一個(gè)可以注入氫氣的天然氣網(wǎng)絡(luò)，加油系統(tǒng)并將其用作季節(jié)性?xún)?chǔ)存介質(zhì)。然而，他指出成本是一個(gè)令人望而卻步的因素，因?yàn)橛糜谥茪涞碾娊膺^(guò)程是昂貴的。
就成本比較而言，他指出Highview技術(shù)成本最常與鋰離子和液流電池相比。鋰離子電池的缺點(diǎn)是它的規(guī)模不經(jīng)濟(jì)：要獲得四倍的能量，你需要購(gòu)買(mǎi)四倍的電池，這會(huì)以一種線性的方式增加成本(盡管你確實(shí)具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)和系統(tǒng)成本)。
為了從液體空氣系統(tǒng)中獲取更多能量，只需增加更多的水箱。液流電池具有類(lèi)似的動(dòng)力學(xué)，因?yàn)楣β屎湍芰勘瓤梢苑珠_(kāi)。Barnett評(píng)論說(shuō)，流動(dòng)電池的缺點(diǎn)是它們具有較低的能量密度并且涉及使用化學(xué)品的放熱反應(yīng)，并且它們需要主動(dòng)管理。LAES不使用化學(xué)反應(yīng)，也不會(huì)發(fā)生降解。
成本優(yōu)勢(shì)和規(guī)模
根據(jù)能源與容量的比率，Barnett表示公用事業(yè)規(guī)模項(xiàng)目的資本支出成本低于200美元/兆瓦時(shí)。能量容量比越高，成本下降越多，因?yàn)轭~外的坦克成本約為40美元/兆瓦時(shí)。一旦達(dá)到一定規(guī)模，平均成本通常預(yù)計(jì)將達(dá)到150-160兆瓦時(shí)(與其他存儲(chǔ)介質(zhì)相比：與其他存儲(chǔ)技術(shù)的良好比較，請(qǐng)參閱Lazard 2017年的存儲(chǔ)分析成本分析)。巴內(nèi)特評(píng)論道，
對(duì)我們來(lái)說(shuō)，20兆瓦在經(jīng)濟(jì)上很有意思。隨著技術(shù)的擴(kuò)大，50兆瓦的成本確實(shí)降低了，無(wú)論是電源還是充電設(shè)備，它們都是壓縮機(jī)。適用同樣的法律。大系統(tǒng)更便宜，效率更高。“
憑借時(shí)間，經(jīng)驗(yàn)和規(guī)模，他預(yù)計(jì)成本將繼續(xù)下降。
另一個(gè)難題是大約40%的資本支出是建造成本。它是管道，熱交換器子組件。它基本上是管道，并且是一個(gè)巨大的領(lǐng)域，可以降低成本并提高效率，并顯著減少構(gòu)建所需的時(shí)間。“
用例和前景
最近鑄造的首席執(zhí)行官卡瓦達(dá)表示目前正在考慮多個(gè)用例。島嶼經(jīng)濟(jì)就是這樣一個(gè)區(qū)域，長(zhǎng)期存儲(chǔ)可以與風(fēng)能和太陽(yáng)能配對(duì)，以平衡波動(dòng)并將交付轉(zhuǎn)移到電網(wǎng)需要能源的時(shí)期。Highview可以提供頻率支持和旋轉(zhuǎn)備用以及長(zhǎng)期能源供應(yīng)。他指出，必須解決多個(gè)問(wèn)題。
由于功率和能量是不同的，我們可以?xún)?yōu)化液體空氣能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，以解決特定電網(wǎng)上的問(wèn)題。我們從動(dòng)態(tài)建模的角度來(lái)看待這個(gè)問(wèn)題。Wind就是這個(gè)用例的一個(gè)很好的例子。“
卡瓦達(dá)引用了他在夏威夷與瓦錫蘭的經(jīng)歷，該公司在柴油發(fā)電方面進(jìn)行了投資，以支持電網(wǎng)整合更多可再生能源。
每個(gè)島嶼都是這種技術(shù)的理想之地。Highview的定位很好，因?yàn)槭袌?chǎng)已經(jīng)要求長(zhǎng)期存儲(chǔ)。“
他表示，該公司擁有強(qiáng)大的前景，其中許多位于美國(guó)
我們已經(jīng)足夠成熟，可以在今年年底前準(zhǔn)備就緒。這些項(xiàng)目不是規(guī)模的底端，它們是50兆瓦，持續(xù)時(shí)間為4-6小時(shí)。“
Barnett表示，雖然比爾斯沃思的功率很小，只有5兆瓦，但實(shí)際運(yùn)營(yíng)的設(shè)施就像擁有商店櫥窗一樣。
從客戶端來(lái)看，很高興看到它正常工作，客戶可以看到和觸摸，并讓工程師在其中爬行。它也非常適合數(shù)據(jù)采集，以驗(yàn)證系統(tǒng)的運(yùn)行方式。“
財(cái)務(wù)能力和未來(lái)增長(zhǎng)前景
對(duì)非鋰存儲(chǔ)技術(shù)的一個(gè)打擊是，其中許多技術(shù)與新技術(shù)，淺口袋和有限資產(chǎn)負(fù)債表的初創(chuàng)企業(yè)有關(guān)。Barnett反駁說(shuō)，Highview的大型工業(yè)合作伙伴網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)解決這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)閷?shí)際交付項(xiàng)目的公司聯(lián)盟將會(huì)，
是大型藍(lán)籌OEM和供應(yīng)商......他們提供性能保證，可用性保證，維護(hù)合同等......這對(duì)客戶來(lái)說(shuō)很舒服。“
卡瓦達(dá)總結(jié)了潛力和他離開(kāi)瓦錫蘭相對(duì)穩(wěn)定存儲(chǔ)初創(chuàng)公司的原因，理由是到2040年，人們普遍認(rèn)為未來(lái)的能源存儲(chǔ)市場(chǎng)規(guī)模在6000億美元到1.1萬(wàn)億美元之間。他大多數(shù)情況下自信地表示，要求存儲(chǔ)持續(xù)時(shí)間超過(guò)4小時(shí)，這對(duì)Highview來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的機(jī)會(huì)。
這是一個(gè)蓬勃發(fā)展的市場(chǎng)，而且正在快速增長(zhǎng)......從能源存儲(chǔ)增長(zhǎng)的規(guī)模來(lái)看，這項(xiàng)技術(shù)將是至關(guān)重要的，它將接管備用容量并為電網(wǎng)提供多種服務(wù)......每個(gè)公用事業(yè)和投資計(jì)劃將需要長(zhǎng)期存儲(chǔ)在未來(lái)的投資計(jì)劃中......這是可行的，而且是必要的，我們對(duì)這項(xiàng)技術(shù)有著最大的需求。所以這真的是我搬家的原因。相信我，我們將成功。“
