中國儲能網(wǎng)訊：采用可再生能源全天候地為電網(wǎng)供電，儲能行業(yè)需要開發(fā)部署成本更低、放電更持久的電池儲能系統(tǒng)。一些行業(yè)領(lǐng)先的清潔能源廠商籌集了大量資金致力于解決儲能行業(yè)中最棘手的問題。
隨著越來越多的風(fēng)能和太陽能為電網(wǎng)供電，其生產(chǎn)中的季節(jié)性波動成為其應(yīng)用更大的障礙。低碳或無碳電力系統(tǒng)需要一種按需分配清潔能源的方式，即使風(fēng)能和太陽能不在發(fā)電高峰時也能產(chǎn)生大量的電能。四小時鋰離子電池儲能系統(tǒng)可以提供一天的供電，但是還沒有達到可以存儲數(shù)周或數(shù)月的儲能規(guī)模。
初創(chuàng)儲能廠商Form Energy公司的創(chuàng)始人希望在未來十年內(nèi)開發(fā)出長時間儲能系統(tǒng)，并實現(xiàn)商業(yè)化。
Form Energy公司已經(jīng)從投資者那里獲得900萬美元的A輪融資，其出資者包括一家大型石油公司和一個致力于阻止氣候變化的國際財團。
“如今，可再生能源的成本越來越低。”Form Energy公司聯(lián)合創(chuàng)始人Ted Wiley說，“為了促成變革，可再生能源發(fā)電需要像傳統(tǒng)發(fā)電一樣可靠和穩(wěn)定。只有長時間儲能系統(tǒng)才能做到這一點?！?
Form Energy公司成員對巨大的風(fēng)險有清晰的認識。他們已經(jīng)制定了一個應(yīng)對策略。
Wiley和Mateo Jaramillo在特斯拉公司建立了儲能業(yè)務(wù)，并詳細介紹了他們的計劃，描述了通往長達數(shù)周和數(shù)月的儲能路徑，以及如何重新調(diào)整整個電網(wǎng)的方向。
（1）團隊
Form Energy公司通過一批已經(jīng)在儲能行業(yè)發(fā)揮影響力的創(chuàng)始人團隊解決了其不可能完成的任務(wù)，并從行業(yè)中最顯著的失敗中吸取了教訓(xùn)。
Jaramillo在2016年離開特斯拉公司之前建立了世界上最知名的固定儲能品牌。不久之后，他開始與一家名為Verse Energy的風(fēng)險投資公司合作解決長時間儲能問題。
另外，麻省理工學(xué)院教授Yet-Ming Chiang則著眼于研發(fā)一個可再生能源新項目，他的電池專利在業(yè)界取得了成功，并推出了A123和24M電池產(chǎn)品。最近，他一直在與美國能源部儲能研究聯(lián)合中心合作，開發(fā)一種適用于具有成本效益的長時間液流電池的水性硫磺配方。
Wiley幫助創(chuàng)建了Aquion公司，并在2015年離職之前曾擔(dān)任該公司產(chǎn)品和公司戰(zhàn)略副總裁。在實際部署中，Aquion公司致力于開發(fā)長時間儲能產(chǎn)品，直到2017年3月該公司突然破產(chǎn)。
Chiang和Wiley專注于開發(fā)可以儲存數(shù)天到數(shù)周電能的長時間儲能技術(shù)，而Jaramillo正考慮開發(fā)數(shù)周至數(shù)月的儲能技術(shù)。麻省理工學(xué)院的“艱難技術(shù)”孵化器引擎投入了200萬美元的種子資金，而在這個不尋常的舉動中，他們選擇合作開發(fā)而不是競爭。
其團隊成員還包括IHI公司擁有兩個博士學(xué)位的首席儲能建模師Marco Ferrara。而Billy Woodford是麻省理工學(xué)院培養(yǎng)的電池科學(xué)家，也曾是Chiang的學(xué)生。
（2）產(chǎn)品
Form公司并不認為自己是一家電池生產(chǎn)廠商。Jaramillo希望建立一個所謂的“雙向發(fā)電廠”，該發(fā)電廠可生產(chǎn)可再生能源，并在需要時提供。這將創(chuàng)造一種新的能源資源類別：確定性可再生能源。
通過全年調(diào)度可再生能源，該資源可以取代目前的化石燃料，以提供與電網(wǎng)和基本負荷電廠相同的電能。而沒有這樣的工具，過渡到高水平的可再生能源就會出現(xiàn)問題。為了確保最低的電力需求，各國在可再生能源發(fā)電設(shè)施方面可能過度建設(shè)，但這會造成巨大的成本和冗余。
Jaramillo和Wiley表示，正在開發(fā)的兩種產(chǎn)品都使用了電化學(xué)儲能技術(shù)。Chiang開始開發(fā)水性硫磺配方的電池，因為其具有更高的儲能容量，并且成本更低。Jaramillo沒有具體說明選擇季節(jié)性儲能的方式。
但可以確認的是，他們一直在研究所有可以儲存電能的已知材料，并在那些基于每一個具體儲能容量和基本成本等因素的基礎(chǔ)上，來甄別那些不能用于長時間儲能的材料。
“因為我們已經(jīng)完成了電化學(xué)裝置中所有選項的研究工作，所以可以肯定地證明幾乎所有的選擇都不起作用。”Jaramillo說。
該公司在實驗室中有小規(guī)模的原型產(chǎn)品，但需要證明可以擴展到一個并不昂貴的發(fā)電廠。將電能儲存數(shù)月是一回事，而開發(fā)出比現(xiàn)有產(chǎn)品成本低得多的產(chǎn)品是另一回事。
Jaramillo說，“我們不能準(zhǔn)確地告訴商業(yè)模式是什么，但我們正在與技術(shù)人員合作，弄清楚它是什么，并假設(shè)技術(shù)開發(fā)成功。”
鑒于全球電力市場的多樣性，可能不會有單一的商業(yè)模式。雙向發(fā)電廠可能像當(dāng)今的天然氣工廠一樣獲得人們的青睞，但會改變它與傳統(tǒng)電力市場的合作方式。而電力市場本身在那個時候看起來會非常不同。
如果團隊能夠描述該技術(shù)的商業(yè)案例，那么下一步就是開發(fā)一個全面的試用項目。如果可行，接下來會進行全面部署。但不要指望發(fā)生這種情況。
“這是一個長達十年的項目，”Jaramillo說。“前五年將花費在開發(fā)項目上，后五年有望花費在部署上。”
（3）支持者
Form公司創(chuàng)始人不得不尋找能夠輕松追逐市場的財務(wù)支持者，這可能會在幾年前為清潔技術(shù)風(fēng)險投資公司提出一個主張，但融資環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了變化。
Engine是麻省理工學(xué)院的一個分支，于2016年開始，通過長期資本將這種“艱難技術(shù)”實現(xiàn)商業(yè)化。此輪融資還包括基礎(chǔ)設(shè)施公司麥格理資本（Macquarie Capital），該公司表示有興趣持有長期的清潔能源資產(chǎn)。
Saudi Aramco公司是世界上最大的石油和天然氣超級巨頭之一，也是另一個支持者。
作為石化行業(yè)的副產(chǎn)品，Saudi Aramco公司比其他大多數(shù)公司生產(chǎn)更多的硫。雖然這家沙特公司目前依靠石油收入，但其領(lǐng)導(dǎo)層已承諾投資數(shù)十億美元用于清潔能源，以此來規(guī)劃更加可持續(xù)的能源經(jīng)濟。
Jaramillo說：“這與所有石油巨頭們的做法非常一致，對未來的前景進行了認真的審視。整個行業(yè)開始關(guān)注石化產(chǎn)品?！?
事實上，石油巨頭的投資近年來已成為清潔技術(shù)投資的主要來源。
BP公司采用開發(fā)商Lightsource公司的2億美元投資重新進入太陽能行業(yè)。在2016年收購Saft公司時，道達爾公司實施其了歷史上最大的電池收購，該公司也擁有SunPower公司的控股權(quán)。殼牌公司已加大對分布式能源的投資，包括其低估的熱儲能子領(lǐng)域。
“我們希望從這一輪中清醒地了解市場需求，并清楚地了解我們的技術(shù)如何滿足市場需求的?！盬iley說。
通向失敗的許多途徑
Jaramillo和Wiley承認該項目可能由于多種原因而失敗。這里有一些可能性：
?這些技術(shù)無法從根本上降低成本。
?基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)的預(yù)期壽命不能超過20至25年。
?電力市場不允許對這類資產(chǎn)進行補償。
?金融投資者并不認為產(chǎn)品是可以交易的。
?需要建立更多的輸電線路。
?碳捕集技術(shù)可去除傳統(tǒng)發(fā)電方式的溫室氣體。
?小型模塊化核電站獲得許可，按需提供零碳能源。
?難以捉摸的氫能經(jīng)濟成為現(xiàn)實。
最后幾個場景可能面臨著自己的問題。建設(shè)輸電線路將會耗資數(shù)十億美元，并引發(fā)當(dāng)?shù)鼐用竦膹娏曳椒磳?；碳捕集技術(shù)尚未在經(jīng)濟上發(fā)揮作用，盡管許多公司正在嘗試；小型模塊化核反應(yīng)堆經(jīng)過多年的審查后才能獲準(zhǔn)在美國經(jīng)營。而氫能經(jīng)濟的昂貴性阻礙了大規(guī)模采用。
Form Energy公司創(chuàng)始人并不擔(dān)心鋰離子電池在價格技術(shù)方面的表現(xiàn)。Wiley指出，這使液流電池的廣泛應(yīng)用受到影響。
“當(dāng)液流電池在技術(shù)上已經(jīng)足夠成熟到可以部署時，鋰離子價格已經(jīng)下降到等于或低于它們可以部署的價格?！彼f。
然而，那些早期的液流電池的交付時間并不比對外銷售的鋰離子電池長得多。當(dāng)儲存的電能必須持續(xù)數(shù)周或數(shù)月時，僅鋰離子電池的成本就令人望而卻步。
“我們的觀點是，鋰離子電池并不能降低一個數(shù)量級，但似乎需要儲能產(chǎn)品的成本更低一個數(shù)量級，其持續(xù)時間比目前正在部署的產(chǎn)品還要長?！盬iley解釋說。
他們的計劃有助于避免許多儲能公司在市場到來之前進行大量投資。
至少到目前為止，在長時間電池儲能市場中沒有什么競爭可言。而這種情況可能開始改變。現(xiàn)在，一些知名的投資者已經(jīng)參與其中。美國能源部在今年5月推出了自己的長期儲能融資機會，其目標(biāo)是10到100小時范圍內(nèi)。
Form公司的調(diào)查結(jié)果表示，也許數(shù)年之后可能會出現(xiàn)這樣的產(chǎn)品。而該公司已經(jīng)成功地擴大了儲能行業(yè)中看似合理和可獲利的領(lǐng)域。（本稿件由中國儲能網(wǎng)獨家編譯，如需轉(zhuǎn)載請注明來源，違者必究）
