重力储能凭啥成为储能界“黑马”?

近年来,为应对气候变化,加快推进“双碳”目标,维护能源安全,全球掀起一轮新能源发展热潮。新能源发电普遍存在随机性、间歇性、波动性问题,需要依靠储能技术进行调节,发展储能也因此已成为各国能源转型的重要一环。

在这一背景下,作为抢占全球零碳产业竞争制高点的关键抓手,近日,据获悉,该公司正在进行重力储能第二代技术EVx的验证与再创新,同时其在江苏如东投建的全球首个100MWh重力储能示范项目正在稳步推进中。

相比目前占据市场90%的抽水蓄能和电化学储能,重力储能这一新型且目前仍处于小众的储能方式有何优势,未来商业化前景如何,也因此成为许多投资者关心的话题。

重力储能凭啥异军突起?

所谓重力储能,一般是指利用落差高度储存能量的一种技术,具体来说,就是通过电力将重物提升至高处,以增加其重力势能完成储能的过程,然后通过重物下落将重力势能转化为动能,进而转化为电能。常见的落差高度可以通过天然的山体、矿井或专门的地上储能构筑物来完成,其中用到的重物则通常是砂石等密度较大且容易就地取材的物质、或者其它废料。

相比之下,抽水蓄能存在占地面积大、选址有特殊,建造周期长的问题。而重力储能对选址没有特殊要求,可根据需求灵活布置,建设周期通常在7-8个月。另外,从能量转化效率的角度来说,重力储能不需要水轮机,具有更少的能量转换环节,因此,其储能效率可达80%-85%,而蓄水储能仅为75%。

电化学储能(主要是指锂电池储能)近年来发展较快,但也面临不少问题,譬如安全系数相对较低,易发生自燃或爆炸事件;对工作条件有要求,温度过高或过低都会影响电池寿命;电池更换回收成本高,有环保和安全风险。与之相比,重力储能对工作环境无特殊要求,不用降解,蓄能优势不会随着使用寿命递减,能够为电力系统提供安全支撑,性能稳定,安全性更高。

同时,度电成本是储能方案评估比选的重要指标,通过国外建设的案例和抽水蓄能、电化学储能等储能项目比较,重力储能项目的初始建设投资较低,平准化度电成本是每度电0.05美元,折合成人民币大约为每度电两毛六,具备明显的成本优势。

另外,值得关注的是,中国天楹引入的是全球知名重力储能技术开发商EV公司的技术,其重力解决方案中用到的“重物”,主要是由燃烧残渣、矿山尾矿、废玻璃纤维和混凝土碎片等可用废弃材料制造而成的“移动模块”。而这也将与目前中国天楹废弃物处理和再利用业务发挥协同作用,进一步降低成本,提升市场竞争力。

重力储能市场占有率有望大幅增长

据了解,第一代技术EV1已于2020年在瑞士完成了第一个35MWh级别的商业示范项目(EV1),实现了与瑞士国家电网的并网。目前在国内中国天楹引入的是EV公司第二代技术EVx,并参与了重力储能技术的研发和升级。中国天楹在江苏如东落地投建的全球首个100MWh重力储能示范项目,建设规模为100MWh,发电功率为25MW,既适用于电力的调峰调频,也可用于新能源电力的储存与利用。

《关于加快推动新型储能发展的指导意见》中提出,到2025年,新型储能装机规模达3000万千瓦以上,同时将强化储能行业技术创新,攻克关键技术,并以技术进步推动成本下降和规模化发展,完善政策配套和市场环境,培育成熟的商业模式。

另据业内人士透露,重力储能技术可以为西部的大型新能源电站提供配套储能系统,西北区域是我国重要的新能源基地,预计到2030年,西北电网的新能源装机将超过1.7亿千瓦,重力储能可以作为实现西电东送大规模的灵活性调节资源。

对此,中信证券指出,随着风光装机规模持续提升,储能将成为必然选择,与抽水蓄能、电化学储能(以锂电池为例)等技术相比,重力储能具备安全性、长寿命等优点,重力储能蓄势待发。

东亚前海证券则认为,从短期看(截至2025年),重力储能市场规模有望突破百亿元。从长远来看,新型重力储能市场规模有望超300亿元。经过前期技术验证,重力储能技术得到认可,且技术更为成熟。储能塔降本有望加速,重力储能的市场占有率或有望大幅增长。