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高盛投资2.5亿美元的压缩空气储能技术牛在哪里?

作者:谢伟 来源:中和储能 发布时间:2022-01-21 浏览:

中国储能网讯:1月10日,投资银行高盛公司的资产管理集团宣布向加拿大的先进压缩空气储能 (A-CAES) 公司Hydrostor 投资 2.5 亿美元。高盛的资产管理公司从两年前开始对长时储能市场和技术进行研究,现在终于出手布局长时储能初创公司,可能预示着进入这个领域的好时机已经来临。

Hydrostor 正在将其专有的压缩空气储能技术商业化,声称它可以成为一种极低成本的长期储能解决方案。虽然该公司迄今为止只建造了一个商业运营的 2.2MW / 10MWh+ 系统,该系统于 2019年在加拿大的安大略省上线,但它目前在澳大利亚和加利福尼亚拥有 1.1GW / 8.7GWh 的规划项目,据称这些项目“正在进行中”。新投资将支持这些项目的开发和建设,并扩大 Hydrostor 的全球开发渠道。

Hydrostor公司成立于2010年,在前10年公司仅获得非常有限的融资,大部分来源于政府支持资金。近几年随着长时储能的需求逐渐浮出水面,基于压缩空气储能技术的Hydrostor公司开始受到关注。公司宣称,通过改进其压缩空气技术工艺,其储能系统的循环效率已经从以前的40%提高到现在的65%。其公司网站介绍了这种改进的储能技术,我们为大家详解如下:

整个储能系统如下图所示,包括地面压缩机、热量储存装置、水库和地下储气装置。

地面的压缩机使用电力将空气压缩成高压气体,然后灌入到地下储气装置。

由于热力学原因,气体被压缩后温度会升高,在储存过程中热量扩散到周围物体,温度就会逐渐恢复常温,那么这些损失的热量就是导致压缩空气技术循环效率不高的原因。传统压缩空气技术如果不保存热量的话,其理论循环效率不会超过50%。Hydrostor公司将这些高温气体与水发生热交换,把热量存储在水里,等后面释放压缩气体来发电时再将热量返还给气体,以此减少损失的能量,从而提高系统循环效率到65%。

Hydrostor公司另一个创新是储气装置。此前的压缩空气系统一般借助于天然溶洞或者荒废的盐穴来提供密封性良好的储气空间,其建厂选址严重受制于地形条件的限制。Hydrostor公司借用采矿技术,选择有坚硬岩层的地方,通过在地下600米深处钻井来建造岩石储气空间,从而可以赋予压缩空气技术更多的选址灵活性。这些岩石空间平时被水灌满,当压缩机将空气压缩进地下空间时,里面的水被推回到地面的水库里。在水的压力下,岩石空间里的气体也能保持一定的高压,可以提升储存气体的密度。

当需要发电时,将水库里的水灌入地下岩石空间,将储存在里面的压缩空气挤出地面,进入到压缩机里膨胀做功发电。

在气体回到地面进入压缩机之前,会先与储存热量的水进行热交换,气体温度变高,可以膨胀得更加厉害,发出更多的电。

总的来说,Hydrostor公司的技术创新点在以下两个方面:

1.    使用液体储热装置来保存热量,将系统循环效率从以前的40%提升到65%。

2.    选择地下岩层打造储气空间,从而提升了建厂选址的灵活性。

但是这些技术改进都有一定的代价,那就是会增加系统装机成本。不过,根据公司CEO透露的数据,他们即将在美国加州建设的500MW/4000MWh的8小时储能站,预计总装机成本是10亿美元左右,换算成单位装机成本则是1.6元人民币/Wh。而现在中国市场上公布的压缩空气储能招投标成本在2-3.5元/Wh,相比之下Hydrostor公司的装机成本可以做得更低。但是这个装机成本只是CEO在采访中透露的数字,多少会有一些宣传的成分,所以与中国市场上真金白银投标出来的成本不具可比性。考虑到其技术的众多附加设施,以及发达国家的工程成本普遍偏高,这个单位装机成本最终是否能够实现还存疑。

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关键字:压缩空气储能

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