最长储能时间接近50年！5种长时储能谁是主角？

近期，一个词汇收到很大重视：长时储能（long-durationenergystorage)。关于多长算长时，世界上并没有清晰界说。美国动力部是将其界说为额定功率下接连放电大于等于10小时。但也有机构给出的界说是：可完结跨天、跨月，乃至跨季节充放电循环的储能体系。

长时储能的概念尽管近期才呈现，但人类长时储能的实践却是有超长历史了。其间最为人所知的便是抽水蓄能，现在它依旧在世界范围内储能占比最大。

基于重力的抽水蓄能是一种陈旧而老练的储能技能。尽管建造本钱和周期稍长，但设备一旦建成，其储能本钱就会非常低，且能够存储大量的动力。难关首要表现在选址，有必要选定合适的地址，且不能破坏生态环境。

除了抽水蓄能这一办法，人类现已开发和正在开发多种长时储能技能。

核电池：微型化和民用化正在推动中

人类探测器飞得最远的是什么？无疑是“旅行者一号（Voyager1）”。这颗从1977年发射出去的探测器，直到今天仍然飞翔于星际空间，已离太阳超211亿公里的距离，尽管它返回地球的数据和信号现已越来越弱，可是人们仍是知道它还在。有没有想过它为什么会有这么强劲的动力，能支持它跑那么远？

除了飞翔过程中取得引力弹弓所赋予的速度（没错，便是《流量地球》中所运用的那种办法，在接近某行星时运用其引力取得加速度）之外，是人类为旅行者一号安装的两枚核电池帮助它脱离地球引力、变轨、调整飞翔姿势、传送相片和数据等等。

“旅行者1号”上的电池是两枚钚电池，其时设计的能量是能够确保它持续飞翔至2025年。

核电池放电原理是，当放射性物质衰变时，能够释放出带电粒子，假如正确运用就能够发生电流。一般不安稳(即具有放射性)的原子核会发生衰变现象，在放射出粒子及能量后可变得较为安稳。核电池正是运用放射性物质衰变会释放出能量的原理所制成的。

军事和航空航天范畴用核电池比较多，旅行者一号便是。这类核电池体积往往很大。减少体积是核电池面临的重大难关之一。可是这一方向共同吸引着科技家，由于当体积缩小到能够民用时，它为产品所供给的动能甚至或许比产品自身寿命都要长。

核电池微型化、安全化，吸引着科学家持续不断地进行研究。现在现已略有小成，由美国密苏里大学计算机工程系研究组研宣布的“核电池”体积小电力强。大于1美分硬币(直径1.95厘米，厚1.55毫米)，但电力是一般化学电池的100万倍。

微型核电池其长处首要便是电量足够而且安稳，缺点便是具有放射性污染。如何确保其安全性，也是人类的重大任务。

重力储能：混凝土砌块储能惊世呈现

任何一种有质量的物体下落时，重力所带来的能量都能够运用。抽水蓄能便是运用这种原理。现在有一家公司在用混凝土砌块来完结这一储能办法。他们的计划是，通过起重机将成千上万个特制的混凝土块堆放成塔台，然后在需求释放能量时再把它们放下，然后存储剩余的能量。

这是草创厂商EnergyVault公司提出的一个挑战性概念，他们以为抽水蓄能太挑地儿了，用混凝土砌块的话就能防止地理条件的约束。于是公司选用混凝土和起重机等其他职业老练的技能开发推出了这种储能技能。

这一技能充满了争议性，很多人以为，在处处都考究高科技的当今，这样的计划也太低科技了。可是无论如何，这种办法的确能发生能量和储能能量。富有的争议性也为公司带来了该公司有史以来最大的一笔出资：上一年夏天从日本软银集团取得了1.1亿美元出资。而印度塔塔电力公司与EnergyVault公司签署了一个35MWh小型项目的合同，这表明了有些客户对这种储能技能发生了爱好。

EnergyVault公司表示，假如该体系已发动并正在运转，则能够树立许多信任联系。树立适用于商业实践的功用关于该储能技能至关重要。

但也有人质疑，首要建造基础设备的本钱昂扬，其次为了添加能量密度，有必要运用大重量的铁块，这添加了线缆的本钱和要求，定期维护和更换是有必要的，否则那么重的东西砸到地上，大概率是要引起地震的。

空气压缩：折腾空气是一门技能活儿

空气压缩储能技能分为地下压缩空气储能技能和液态空气储能技能。

地下空气压缩是将地下空间作为巨型储存罐，运用剩余的电能将压缩空气泵入地下空间，在需求时释放压缩空气可使发电设备从头发电。近期有两家盐穴空气压缩工程进行并网发电阶段。

9月30日，江苏金坛盐穴压缩空气储能国家实验演示项目并网实验成功，作为世界首个非补燃压缩空气储能电站并网实验成功，标志着我国新型储能技能的研发和运用取得重大进展。

10月8日，山东肥城盐穴先进压缩空气储能调峰电站一期10兆瓦(MW)演示电站顺畅通过验收，并正式并网发电。这标志着世界首个盐穴先进压缩空气储能电站已进入正式商业运转状况。

另外在贵州毕节、河北张家口也都有大规模空气压缩储能项目问世。

可是，这种储能技能一般遭到地理环境的约束，也有很多公司在探究突破地域约束的地下空气压缩计划，加拿大储能开发商Hydrostor公司选用了不同的办法：将压缩空气泵入现有的洞穴中(例如废弃的矿井)，并用水保持恒定压力，其方针是使压缩空气储能技能摆脱遭到地质条件的约束，一起选用其他老练职业的设备而将技能危险降至最低。

液态空气储能方面，将空气压缩并将其存储在加压的储罐中，其空气压缩设备和发电机来自老练职业已树立的供应链。这种立异的储能技能可用于电网规模储能体系。英国储能开发商HighviewPower公司经过15年的开发和改进，致力于将其开发的液态空气储能试点项目转变为大型商业储能设备。

液流电池：最被人认可的长时储能

液流电池一直被以为是具有出路的长时储能技能，一起有好几个液流计划在电化学储能赛道上和锂电池齐头并进。Zinc8,Primus,Invinity等欧美电池创业公司主攻的是锌液流电池。

不过现在锌电池不如钒电池更受重视。在亚洲，以钒液流电池为首要方向，我国在钒电池赛道上有不俗表现，北京普能是世界领先企业，大连融科也具有强大科技才能。我们曾经就国内钒电池进展进行过体系介绍：未来5年这种电池占比将达20%！全生命周期本钱只有0.48元/kwh!它生而不凡！

日本的钒电池出产是以住友电工为代表。液流电池厂商ESS公司、Avalon公司、英国液流电池厂商RedT公司也都以钒电池研究为首要方向。

铁空气电池：剑走偏锋

近期进入商业化的长时储能技能还冒出了铁空气电池，它剑走偏锋，而且现在归于技能保密阶段，所以其神秘性也吸引了很多重视。

铁空气电池是长时储能明星公司FormEnergy发布的，该公司一直对其技能保密，直到该公司宣布已完结2亿美元的D轮融资才对外发布其选用的电池技能是什么。铁-空气化学电池的基本原理基于铁的可逆氧化（生锈）。当铁-空气化学电放电时，空气中的氧气会使铁生锈。然后当它被充电时，铁锈通过电流的运用被转化回铁。这个过程排放的仅有物质是氧气。

该公司宣称，选用这种电池的储能体系持续放电时间长达100个小时，其本钱与现有化石燃料发电厂相当，而且或许比锂离子电池储能体系低10倍以上。其方针是在接近部署所在地的地方出产铁-空气化学电池，并运用在当地采购的铁矿石。

公司称，即便在极端天气导致电网中断多日的情况下。铁空气电池具有极低的本钱、安全性、耐用性和全球可扩展性，是平衡可再生动力发电多日改变的最佳解决计划。FormEnergy公司第一个项目将于2023年在明尼苏达州投入运转。

除了以上新计划，斯坦福大学崔毅教授也在2020年成立了EnergyVenue，主打航天范畴运用广泛的金属氢电池，计划与香港中华煤气公司展开实验项目。此外，还有热储能（例如熔盐储能)，化学储能（氢、氨）等技能也逐渐进入人们的视界。

长时储能技能大都计划仍处于百家争鸣的中早期研发演示阶段，孰胜孰劣没有揭晓。但为了存储更足够更持久的动力，人类一直在尽力。

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