报道称,可再生能源大多容易受到天气和自然条件的影响。若要大量引入可再生能源,供求必须达到平衡,要实现这一点,储能技术不可或缺。目前主要使用锂离子电池等蓄电池来储能,但其寿命只有10年,长期来看成本较高。
在储能领域,备受关注的企业是住友重机于2020年出资4600万美元的英国初创企业Highview Enterprises。该公司拥有的技术是,利用可再生能源产生的剩余电力将空气压缩至20个大气压,冷却到摄氏零下160度以下,使其变成液态,发电时再对液态空气进行加热使其膨胀,由此带动涡轮机工作。
该公司将于2024年内在英国建设商用设施。储能规模达到30万千瓦时,相当于日本70个家庭一年的用电量。建设费用约合150亿日元,虽然比同等规模的锂电池设备高一些,但使用年限为40年,比锂电池长30年,从长期来看,费用较为便宜。据推算,每千瓦时的蓄电成本约为110欧元,该公司表示“比锂电池便宜六成”。
报道指出,空气变成液态之后,体积只有气态时的1/300,因此也便于在土地面积有限的城市地区使用。据称,电能到电能的转换效率为55%到60%,虽然逊色于蓄电池的70%到80%,但在废热利用等方面还有改进的余地。
Highview Enterprises还计划在西班牙建设这样的设施。每处设施的容量为30万千瓦时以上,预计西班牙的总容量将达到210万千瓦时以上。日本国内方面,将于2022年开始与住友重机共同建设试验设施,最早于2024年启用。
初创企业Hydrostor则大力开发压缩空气储能技术。该公司将于2025年在澳大利亚建设最大储能容量为160万千瓦时的设施,2026年还将建设最大储能容量达到400万千瓦时的设施。压缩空气与液态空气相比,需要更大的空间,Hydrostor设想把地下洞窟等用作储能场所。该公司表示:“相较于大规模蓄电池设备性价比高得多,寿命可达到50年以上。”
还有的企业还在推进另一种举措,类似使用夜间电力的抽水蓄能发电,但使用的不是水,而是预先把“块状物”提升到高处,需要电力时再把其放下来发电。
报道称,在这方面走在前列的是软银集团和沙特阿美等出资的瑞士初创企业Energy Vault。该公司已于2月在纽交所上市。
Energy Vault使用了高度超过100米的塔,利用可再生能源电力驱动起重机,将使用土、灰烬、废弃物等制成的每个重35吨的砖块提升至高处进行堆放。需要电的时候,再把砖块放下去,利用此时的推动力来驱动马达发电。据悉抽水蓄能发电的发电效率为70%,而该技术的发电效率高达80%以上。
Energy Vault表示“成本是锂电池的一半”。据估算,在塔高120米、使用约6000个砖块的情况下,可以储存3.5万千瓦时的能量。Energy Vault还开发出了类似于集装箱仓库的新一代设备。据悉可以实现数百万千瓦时的高容量。
Energy Vault表示“成本是锂电池的一半”。据估算,在塔高120米、使用约6000个砖块的情况下,可以储存3.5万千瓦时的能量。Energy Vault还开发出了类似于集装箱仓库的新一代设备。据悉可以实现数百万千瓦时的高容量。
此外,储能领域还出现了使用高层建筑电梯的举措。奥地利国际研究机构“国际应用系统分析研究所”的技术是,利用剩余电力将载有重物的集装箱运送到高楼层,需要电力时,再用电梯将重物移动到低层,利用此时的能量进行发电。该机构估算称,每千瓦时的蓄电成本为21到128美元。
在超导磁铁的磁力作用下处于悬浮状态的“飞轮”,能够以旋转动能的形式把能量储存起来,相关技术也在开发之中。飞轮可持续旋转,因此能够减少能量损失。JR东日本设想回收电车的再生能量,目前正在使用重达15吨的飞轮进行实证试验。该公司表示该技术也可以应用于可再生能源储存用途。