重力储能发展处于什么阶段?
重力储能是一种机械式的储能,其原理是基于高度落差对储能介质进行升降来实现储能系统的充放电过程。在电力负荷低谷时,由输送系统将下仓重物提升至位置较高的上仓,将富余电能转化为重物的重力势能;在用电负荷高峰时,重物依次落下,把上仓重物势能转换为机械能和电能,从而实现电能存储和循环利用。
重力储能的技术路线多样,根据重力储能的储能介质和落差实现路径的不同,可将重力储能分为新型抽水储能、基于构筑物高度差的重力储能、基于山体落差的重力储能和基于地下竖井的重力储能四类。
重力储能与抽水蓄能原理类似,但对选址没有特殊要求,能量变换环节减少,因此效率更高、成本更低;与电化学储能相比,重力储能可以常温常压下运行,性能稳定的同时,安全性也更高。同时,重力储能具有建设周期短、平均寿命长、环境友好等优势,具有大规模推广应用的潜力。不过,重力储能的建设规模不及抽水蓄能,响应速度略慢于电化学储能。
目前重力储能行业的发展整体处于相对早期的阶段,中国天楹是国内为数不多从事重力储能的企业,而在全球范围内,参与重力储能的企业亦是不多,主要有瑞士的Energy Vault、英国Gravitricity、美国Gravity Power和ARES等公司,并且大部分公司的项目处于构思或者提出方案阶段。
重力储能技术当前市场规模很小,商业应用案例少。2021年,Energy Vault基于瑞士示范项目对重力储能技术进行优化,能量转换效率将达到80%-85%。2022年初,中国天楹获得Energy Vault公司中国区最多15年的独家重力储能技术授权,同时在江苏如东启动国内首个100MWh重力储能二代技术试点项目。2023年,该项目完成主体工程封顶,2024年完成首套充放电单元测试。
此外,在2024年,中国能建华北院在张家口启动基于竖井的50MW/300MWh级竖井式重力储能示范项目前期工作;江苏能楹拟在温州建设15MW/60MWh山体式重力储能电站,莱宝科技拟在山西霍州建设100MW/600MWh斜坡式重力储能电站。可见,重力储能系统在集成示范方面已取得重要进展。
总体来看,重力储能仍处在商业化起步阶段,需要依托示范项目驱动应用场景的扩大,而重力储能技术也处于探索发展阶段,相较其它储能方式,尚需要进一步的研发,以便实现产业化应用。