项目总规模超10亿美元，“搬砖”式重力储能的春天来了？

摘要：

重力储能能量转换效率可达80-85%、建站选址灵活，应用优势明显。中国天楹和美国Energy Vault联手，部署了总计3.26GWh，项目总规模超10亿美元的重力储能。重力储能如何实现？优势在哪？未来前景如何？

撰文 | Penn

编辑 | 小棠

→ 这是《环球零碳》的第846篇原创

储能作为当前电网侧最重要的灵活性调节资源之一，在提高电力系统风光消纳能力、供电可靠性、微网运行能力及参与服务辅助方面均得到了广泛的应用，因此成为了高比例可再生能源电力系统下的必然要求。

针对不同的功能，所需的储能系统持续时长存在显著差异——短时储能一般侧重于保证电力系统在瞬时扰动下保持平衡等电网安全性问题，而长时储能一般侧重于实现峰谷时期供需匹配等经济性问题。

长时储能一般定义为持续放电时间4小时以上的储能技术。美国能源部则将额定功率下至少连续运行（放电）10小时的储能系统定义为长时储能，将其定义为支撑经济真正依靠间歇性可再生能源和电网中断后备用电力的关键技术，并称其为“清洁能源的圣杯”。

长时储能技术种类丰富，可以分为机械储能、电化学储能、热储能以及氢储能四大主线，其中，机械储能中的抽水储能和电化学储能中的锂离子电池储能发展较为领先。

重力储能是物理机械储能的一种，作为一个小众的技术，在近5年开始受到资本的关注。而代表公司Energy Vault和其推出的“搬砖储能”技术也迎来了蓬勃发展。

11月7日本周一，总部位于美国加州的重力储能系统供应商Energy Vault与中国天楹等合作方宣布将在中国再部署五个储能项目。这批项目的储能容量将达到1.16GWh，加上之前已部署的江苏如东100 MWh EVx GESS 和内蒙古通辽2 GWh EVx GESS，中国天楹现有和计划的EVx™ 重力储能系统（GESS）部署总数达到7个，总计3.26GWh，项目总规模超过10亿美元。

“搬砖”式重力储能如何实现，优势在哪，Energy Vault和合作方在中国又开展了怎样的布局？

图说：Energy Vault储能塔结构

来源：Energy Vault

如何通过“搬砖”实现重力储能？

重力储能与抽水蓄能原理相同——通过输运提升重物，从而把富裕电能转换、存储为重物的势能，需要供电时通过利用重物势能带动发电机实现发电。

Energy Vault主要通过混凝土砌块储能塔来实现储能和释能。储能塔可使用多头起重机，通过将由燃烧残渣、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重块堆积到塔中来储存能量，在重块的海拔高度上捕捉势能。当需要供电时，起重机将这些块状物降低到地面，电机作为发电机运作，向电网输送电力。

图说：Energy Vault储能塔工作原理

来源：Energy Vault

重力储能优势如何？

重力储能建设周期通常需要6个月到1年左右，寿命可达30-35年，转化效率约85%，因此从全生命周期角度重力储能度电成本较低，约为0.5元/kWh，具备良好的经济性。当然，重力储能也有一定局限性。比如，相较抽蓄而言规模较小；同时重力储能响应速度达到秒级，但略低于电化学响应速度。

图说：储能系统度电成本和效率对比

来源：北极星储能网，《派能科技招股说明书》，人民日报，华鑫证券

图说：储能系统度电成本和效率对比

来源：北极星电力网，前瞻经济学人，能源电力说，中信证券研究部

Energy Vault创始人罗伯特·皮科尼（Robert Piconi）表示，与抽水蓄能相比，Energy Vault以同样的方式依赖于重力，但“我们使用的不是水，而是这些复合块”。他说，通过这样做，该公司不依赖于地形，也不必挖掘水库或建造水坝，这可能会对环境产生负面影响。

该公司的销售副总裁Omar Aoun也表示，这种重力存储技术的往返效率约为80%。而且该技术可以在90%的容量下储存四个小时，同时可以扩大规模。就规模而言，这种技术比电池存储技术更具成本效益。

Energy Vault的中国布局

2022年1月，中国天楹全资子公司 Atlas与Energy Vault 签署了《技术许可使用协议》。根据协议，Energy Vault授权 Atlas 在中国区独家使用许可技术建造和运营重力储能系统（“GESS”）设施。

2023年8月1日，Energy Vault称，与中国天楹合作的首个25MW/100MWh重力储能项目将在江苏如东落地，6月已经开始调试第一阶段，将于今年第四季度投入商业运营。9月，该项目在如东现场举行了正式的“封顶仪式”，同时启动了国家电网互联的正式程序，标志着全球首个电网级重力储能示范项目在中国落地。

图说：Energy Vault与中国天楹合作的江苏如东项目已完成封顶

来源：Energy Vault

“尽管外界对重力储能的性能提出广泛怀疑。”Energy Vault首席执行官Rob Piconi谈到该项目时表示，“但时间会证明，重力储能系统的迭代将提供世界上最低的存储成本。”

今年9月，中国天楹披露，公司控股子公司内蒙古天通能源有限公司（简称“内蒙古天通”）实施科左中旗风光储氢氨一体化产业园示范项目，获得自治区人民政府同意和金融局批准。中国天楹将在该产业园中建设一个初期2 GWh的EVx™重力储能系统，并部署Energy Vault的“Energy Vault Resiliency Center”。

图说：Energy Vault EVx重力储能系统

来源：Energy Vault

11月7日，Energy Vault与中国天楹等合作方宣布将在中国再部署五个储能项目。这批项目的储能容量将达到1.16GWh，分别是在河北省张家口建设的100MWh EVx重力储能系统、在江苏省苏州市建设的100MWh EVx重力储能系统、在甘肃省酒泉市金塔县建设的200MWh EVx重力储能系统、在吉林省松原市建设的660MWh EVx重力储能系统、在新疆伊宁建设的100MWh EVx重力储能系统。

Energy Vault首席执行官Rob Piconi表示：“与中国天楹最近签署的协议反映出我们的重力储能技术在市场上得到了越来越广泛的采用，这将有助于巩固中国不断增长的可再生能源产能，从而更好地满足中国持续高速增长的能源需求。首套 EVx™ 系统即将在如东上线，今天又宣布了五项新的 EVx 项目部署，在我们合作的前18个月内，共部署了七套系统，总发电量达3.26GWh，我认为我们已经有了一个良好的开端。”

首图来源：Energy Vault

图片来源：Ideal Energy Solar

《工商业储能火爆假象：订单不断，落地项目却不多》

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