6月初，Highview Power宣布它已在英國Bury(位于曼徹斯特郊外)的Viridor Pilsworth工廠正式推出其首個電網(wǎng)規(guī)模的液體空氣能儲存(LAES)工廠。這個5兆瓦(MW)/ 15兆瓦時(MWh)的設施在很小的一面上真正獲得了電網(wǎng)規(guī)模的稱號，但這可能不是重點。這里要考慮的關(guān)鍵問題是，這項新技術(shù)最終可能被證明是一種具有成本效益的長期儲能資源 - 與壓縮空氣能或水力泵浦不同，地理位置獨立。
在6月推出三周后，Highview宣布聘請曾擔任芬蘭能源巨頭瓦錫蘭能源解決方案部門總裁兼執(zhí)行副總裁的哈維爾卡瓦達擔任新任首席執(zhí)行官。卡瓦達在過去三年中監(jiān)督了該部門的顯著增長，并在瓦錫蘭度過了17年。這兩個公告足以激起我的好奇心，所以當我有機會采訪Cavada以及Highview的業(yè)務發(fā)展總監(jiān)Matthew Barnett時，我跳了起來。
長期存儲技術(shù)難以獲得市場牽引力
近年來，有許多長期能源初創(chuàng)公司和一些公司尸體在路上(流動電池公司Enervault，Imergy和Vizn - 我曾經(jīng)在過去的福布斯報道中所涵蓋的所有這些)。在運行中也只有有限數(shù)量的液流電池站點。
同時，抽水蓄能可以提供容量和能源，占該國能源儲存的95%左右。截至2015年，美國能源部估計有50個項目可以提供40,000MW的額外存儲容量。但最近沒有建成，薩克拉門托市政公用事業(yè)區(qū)最近以成本和財務風險取消了400兆瓦的抽水蓄能電站項目。抽水蓄電還需要獲得大量的水，海拔以及大量的環(huán)境許可來取水和建造水庫。因此，該資源可能不會成為長期問題的解決方案。
就其本身而言，傳統(tǒng)的壓縮空氣能量儲存需要巨大的緊密洞穴 - 并且周圍沒有太多的項目(恰好兩個：一個在德國，另一個在阿拉巴馬州)。
鋰離子：有利于容量，對于長期儲能則較少
最后，鋰離子電池作為一種存儲介質(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)資源的多個項目中找到。它是存儲沙箱中的關(guān)鍵參與者。事實上，Pacific Gas&Electric最近要求加州公用事業(yè)委員會批準568 MW / 2270MWh。然而，這些基于鋰離子的項目通常不會為每安裝的MW容量提供超過4小時的能量，因此它們還不會走遠。因此，我很想知道為什么Highview可能會有所不同，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發(fā)。
在一場將Cavada(韓國)與Barnett(意大利)聯(lián)系起來的電話會議中，兩人關(guān)注的是Highview的不同之處。對流程本身的簡要討論可能有助于說明其固有的優(yōu)勢：
該公司使用大型工業(yè)壓縮機來吸收周圍的空氣并將其冷卻至-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)空氣儲存在來自液態(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，當需要容量，能量或兩者時，液體再氣化。它通過非燃氣輪機擴展700倍，非燃氣輪機將電力輸出回電網(wǎng)。在獨立的基礎上，往返效率徘徊在60%左右，因為在壓縮過程中會產(chǎn)生廢熱，并且在液體空氣膨脹期間會產(chǎn)生冷卻(想想噴灑時可以冷卻的氣溶膠罐) 。穿過渦輪機的非常冷的空氣根本不會產(chǎn)生比暖空氣更多的能量。
然而，Barnett指出，如果該設施與產(chǎn)生廢熱的工業(yè)設施共同定位 - 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，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“非常相似設備的制造商，安裝商和運營商的龐大全球網(wǎng)絡，以及現(xiàn)成的供應鏈和基礎設施......“
除了供應鏈依賴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斷言另一個優(yōu)勢是該技術(shù)“不是黑盒子”。它是運營商，商業(yè)發(fā)電機和電線公司熟悉擁有和運營的資產(chǎn)，具有類似的預期壽命。“它也比化學品儲存復雜一些，因為它是一種被動的資產(chǎn)，”Barnett說。
它實際上是一個冷空氣罐。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，以及它的預期壽命。“
與其他技術(shù)進行比較
Barnett還將該技術(shù)與氫氣作為存儲介質(zhì)的部署進行了比較，“我們不認為氫氣是競爭對手，因為它是一種不同類型的技術(shù)和解決方案。”
他指出，在日本，氫氣主要用于運輸，而在歐洲，他們有一個可以注入氫氣的天然氣網(wǎng)絡，加油系統(tǒng)并將其用作季節(jié)性儲存介質(zhì)。然而，他指出成本是一個令人望而卻步的因素，因為用于制氫的電解過程是昂貴的。
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。鋰離子電池的缺點是它的規(guī)模不經(jīng)濟：要獲得四倍的能量，你需要購買四倍的電池，這會以一種線性的方式增加成本(盡管你確實具有規(guī)模經(jīng)濟和系統(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。液流電池具有類似的動力學，因為功率和能量比可以分開。Barnett評論說，流動電池的缺點是它們具有較低的能量密度并且涉及使用化學品的放熱反應，并且它們需要主動管理。LAES不使用化學反應，也不會發(fā)生降解。
成本優(yōu)勢和規(guī)模
根據(jù)能源與容量的比率，Barnett表示公用事業(yè)規(guī)模項目的資本支出成本低于200美元/兆瓦時。能量容量比越高，成本下降越多，因為額外的坦克成本約為40美元/兆瓦時。一旦達到一定規(guī)模，平均成本通常預計將達到150-160兆瓦時(與其他存儲介質(zhì)相比：與其他存儲技術(shù)的良好比較，請參閱Lazard 2017年的存儲分析成本分析)。巴內(nèi)特評論道，
對我們來說，20兆瓦在經(jīng)濟上很有意思。隨著技術(shù)的擴大，50兆瓦的成本確實降低了，無論是電源還是充電設備，它們都是壓縮機。適用同樣的法律。大系統(tǒng)更便宜，效率更高。“
憑借時間，經(jīng)驗和規(guī)模，他預計成本將繼續(xù)下降。
另一個難題是大約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)建所需的時間。“
用例和前景
最近鑄造的首席執(zhí)行官卡瓦達表示目前正在考慮多個用例。島嶼經(jīng)濟就是這樣一個區(qū)域，長期存儲可以與風能和太陽能配對，以平衡波動并將交付轉(zhuǎn)移到電網(wǎng)需要能源的時期。Highview可以提供頻率支持和旋轉(zhuǎn)備用以及長期能源供應。他指出，必須解決多個問題。
由于功率和能量是不同的，我們可以優(yōu)化液體空氣能量存儲系統(tǒng)，以解決特定電網(wǎng)上的問題。我們從動態(tài)建模的角度來看待這個問題。Wind就是這個用例的一個很好的例子。“
卡瓦達引用了他在夏威夷與瓦錫蘭的經(jīng)歷，該公司在柴油發(fā)電方面進行了投資，以支持電網(wǎng)整合更多可再生能源。
每個島嶼都是這種技術(shù)的理想之地。Highview的定位很好，因為市場已經(jīng)要求長期存儲。“
他表示，該公司擁有強大的前景，其中許多位于美國
我們已經(jīng)足夠成熟，可以在今年年底前準備就緒。這些項目不是規(guī)模的底端，它們是50兆瓦，持續(xù)時間為4-6小時。“
Barnett表示，雖然比爾斯沃思的功率很小，只有5兆瓦，但實際運營的設施就像擁有商店櫥窗一樣。
從客戶端來看，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，以驗證系統(tǒng)的運行方式。“
財務能力和未來增長前景
對非鋰存儲技術(shù)的一個打擊是，其中許多技術(shù)與新技術(shù)，淺口袋和有限資產(chǎn)負債表的初創(chuàng)企業(yè)有關(guān)。Barnett反駁說，Highview的大型工業(yè)合作伙伴網(wǎng)絡負責解決這個問題，因為實際交付項目的公司聯(lián)盟將會，
是大型藍籌OEM和供應商......他們提供性能保證，可用性保證，維護合同等......這對客戶來說很舒服。“
卡瓦達總結(jié)了潛力和他離開瓦錫蘭相對穩(wěn)定存儲初創(chuàng)公司的原因，理由是到2040年，人們普遍認為未來的能源存儲市場規(guī)模在6000億美元到1.1萬億美元之間。他大多數(shù)情況下自信地表示，要求存儲持續(xù)時間超過4小時，這對Highview來說是一個巨大的機會。
這是一個蓬勃發(fā)展的市場，而且正在快速增長......從能源存儲增長的規(guī)模來看，這項技術(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......每個公用事業(yè)和投資計劃將需要長期存儲在未來的投資計劃中......這是可行的，而且是必要的，我們對這項技術(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。“
