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  • 软银11亿美元豪赌 “疯狂”新技术用混凝土块搭

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  8 月 15 日,软银旗下领域达千亿美元的“愿景基金”(Vision Fund)发布,

  差别于任何一种古代储能时间,这家瑞士/美邦的创业公司,应用的是一种有点“嚣张”的新观念——用混凝土块来搭积木。正在他们的计划中,共有6座塔式起重机,也即是塔吊,把数千块每个重达 35 吨的混凝土块,上上下下地吊来吊去。电力众余时,他们会把混凝土块吊到最高 120 米的高度,将电能转化混凝土块的重力势能;而电力缺少的功夫,再把混凝土块从高处放到低处,通过发电机把下降时开释的重力势能转化为电能,从而杀青像电池相同的储能成效,助助不服稳的太阳能光伏和风电更好地并网。Energy Vault 宣扬,这项时间的输出功率能够正在 2.9 秒内迟缓从 0 增进到 100%,从而杀青对电网需求的高速相应,况且轮回效力能够高达 90%,是极具前景的储能时间。

  储能的各类时间许众,应用锂电池举办储能也相对照较成熟了,那么,孙公理的软银为什么要投资这么一个“低时间含量”的新时间呢?此次投资又有什么紧急的旨趣?就让咱们从可再生能源的特色动身,给您从新说起。

  环球天气变暖激发的经济衰弱和自然灾荒,正正在惹起越来越众的人合心。本年夏季,难忍的热浪囊括了北半球大部门地域,而改日,强台风、山火等尽头天候也将越来越频仍。有人预测,到本世纪末,因为天气蜕化而导致的天下经济衰弱将进步 23%。探索显示,假如支持现有的排放处境稳定,到本世纪末,地球的温度将升高到灾难性的 5℃。《巴黎协定》恳求,必需正在本世纪将环球气温升高驾驭正在 2℃ 以内。

  为了杀青这个方针,大幅抬高可再生能源的发电比例是重中之重。美邦加州发布,要正在 2045 年杀青总计电力由明净能源供给。而依照中邦能源生长“十三五”筹划,到 2020 年,我邦非化石能源占能源消费比例也要到达 15%。

  与燃煤、燃气、核电、水电机组比拟,太阳能、风能等可再生能源的发电基础是“靠天用饭”——有光、有风本领发电。而电网最紧急的事故,即是平稳可控,什么功夫要你发众少电,你就得发众少,众一点少一点都不成。

  客岁,麻省理工学院教学 Donald Sadowa y正在出席由 Deeptech 主办的“环球新兴科技峰会”时,曾向现场的几千名观众先容道,电网是全天下最大的物流体例,况且这个别例没有栈房。任何一个岁月,只消发货(发电)量和收货(用电)量有一点不可家,就会导致所有体例起码片面映现瓦解(停电)。以是,能把能源蓄积起来的时间,也即是储能时间,就像物流体例中的栈房相同至合紧急。正在发电量众的功夫储电,发电量少的功夫放电。用储能动作发电和用电之间的缓冲,本领从根基上抬高可再生能源的发电比例。

  这些年,通过不时的起劲,英邦终归正在两个月前杀青了明净能源发电比例进步化石能源,这然则工业革命以还的头一遭,是个了不得的成果。然而,过了没众久,就正在8月9日,英格兰和威尔士猛然发作了一齐罕睹的大停电变乱,共有100万人受到了影响。而变乱的因由,有认识以为与该地域的电网里风电的比例太高相合。当日下昼,某燃气发电机组映现阻滞之后,本该“挺身而出”的海优势电非但没有增进发电量,反而大幅低重了自身的发电量,导致了大领域停电变乱的产生。

  结尾,一类叫做“抽水蓄能”的电站迫切抬高发电量,才迟缓增加了燃气电站和风电场发电量的不敷,避免停电进一步增添,并让电网正在 1.5 小时后复兴了平常。

  而这个“抽水蓄能”电站,即是目前运用领域最广、时间最成熟的能源蓄积体例。没错,运用领域最大的储能时间,并不是马斯克等一众科技明星扩大的“高科技”的锂电池,而是这种相对来说更“低科技”的观念。

  一个抽水蓄能电站由两个正在海拔高度上有不同的水池、水库、湖泊构成。它们之间有水道和水轮/发电板滞接连。电力负荷低谷时,下面水库的水会被抽到上面水库里去,而用电顶峰时,再把上面的水放到下面,诈欺水的重力势能发电。

  图 “江南天池”——浙江天荒坪抽水蓄能电站。用电顶峰时,“天池“里的水就会被放到山下的水库里去,胀吹涡轮机组发电(源泉:Wikipedia)

  这种电站涉及到的通盘时间、装备都额外成熟,而水又是纯自然的免费的“储能介质”,发电的动力更是不要钱的地球引力,因此储能的本钱很低。比拟于每度电 20 ~ 30 美分驾驭的锂电池,抽水蓄能的本钱只要十几美分。目前,为了抬高太阳能、风能等发电比例,不少地方都兴筑起了大宗的抽水蓄能电站。

  然而,抽水蓄能电站的安顿告急依赖于非常的地舆要求,念要正在全天下都摆设抽水蓄能电站是不实际的。比方,因为身处阿尔卑斯山区,中欧小邦瑞士兴筑了大宗的抽水蓄能电站,以是被称为是“欧洲的蓄电池”。然而,所有瑞士的水力发电量,假如放到中邦来,则只可占到宇宙用电需求的 1% 驾驭。而正在中邦经济最为强盛的平原地域,根基没有几座山能够正在山上、山下都兴筑水库。

  至于现有的锂电池时间,其本钱曾经降低到了切近原资料代价的境地,却已经不足低。目前,锂电池储能体例厉重是正在为电力体例供给搜罗调频、备用、无功抵偿和黑启动等正在内的辅助供职。除非映现时间上的革命性打破,不然锂电池就将无法用于对电网级别领域的能源供给长光阴储能供职。

  正在风电时间和光伏时间都曾经很成熟的即日,诈欺可再生能源治理环球天气变暖最大的拦途虎之一,即是大领域、低价的高效储能时间。

  这即是为什么,应用了和抽水蓄能观念相同、却解脱了抽水蓄能地舆要求限定的 Energy Vault,得到了如斯众的合心。

  Energy Vault 创办于 2017 年,公司注册地方就位于尽是抽水蓄能电站的瑞士。他们曾正在 9 个月内,用不到 200 万美元,筑成了第一个厉重诈欺混凝土块来蓄积能源的原型机。

  与抽水蓄能相同,Energy Vault 诈欺的也是重力势能和电能之间互相转化这个只需初中物理常识就能分析的观念。他们安插,应用大型的塔吊,把重达 35 吨的混凝土块,正在塔吊周遭搬来搬去,最高能够堆砌到 33 层、120 米。应用前辈的软件体例举办驾驭,他们愿望能够正在有风天都杀青切确的混凝土块吊装。

  而用做重物的混凝土资料,则是由筑造垃圾、煤灰、土壤等制成的。这些原资料有的是免费的,有的以至是筑造工地倒贴钱也愿望有人能襄理打点掉的。通过改进开辟,Energy Vault 宣扬,这些二手资料制成的新型混凝土又低价、又轻量,寿命还很长(大于 30 年)。

  以是,正在最理念的处境下,除了能够通过供给储能供职来向电网要钱,Energy Vault 还能通过收取垃圾打点费得到格外利润。再加上高达 80% - 90% 的储能效力,Energy Vault 宣扬,他们时间的本钱,连抽水蓄能的 1/3 都不到(每度电只要5美分),还能解脱抽水蓄能的区域限定。另外,他们还能够依照客户的需求,订制领域正好满意恳求的储能方法。

  此次得到大笔资金的援手,记号着曾投资过 WeWork、今日头条、滴滴、Uber、Grab 的软银愿景基金,以为 Energy Vault 的时间曾经基础成熟。1.1 亿美元将助力他们进一步将该时间进入正式商用。

  软银以为,这么好的时间,只要一次投资的机遇。一朝时间进入商用,大领域的订单就将如雪片般从天下各地飞来,到功夫,Energy Vault 就再也不会需求什么投资了。

  然而,Energy Vault 这个观念,从降生之初就饱受争议。业界广大以为,这个时间,一点都没有看上去那么“低科技”。很众科学家、工程师都提出了自身的质疑,指出了这项时间真正运用时,所也许面对的各类艰苦的离间。这些离间搜罗但不限于:

  占地面积大,能量密度低。120 米高、5000 众块 35 吨重的混凝土砖,输出的功率却和一座一概高度的风力发电机正在统一个级别。换句话说,假如念解脱锂电池只可供给辅助供职的“尴尬”碰着,他们好似需求给每一台风机都装备一座高塔。

  寿命能不行到达 30 年?就算他们的新型混凝土块资料能够受得了风吹雨淋和日日摔打,然则起重机行吗?每天不断地搬运35吨重的重物上下几十米,不会报废吗?

  坐蓐浅显的水泥会发生大宗的二氧化碳,用二手原资料能避免吗?会不会排放的二氧化碳比抬高新能源发电比例省下来的还众?

  这项时间对塔吊的精度恳求额外高。几十米长、迎风飘摆的缆绳,需求做到让 5000 块砖,每一块的地点差错都小于几毫米。不然,百米高塔就真的会像小孩子搭的积木相同,说塌就塌。正在出名媒体 Quartz 颁发的一段 Energy Vault 原型机的视频中,钢缆的发抖幅度显著很大,远不止几毫米。况且,只要 20 米高的塔,为了抬高平稳性,Energy Vault 把塔的主体用一道道钢箍紧紧绑牢。也许他们自身也忧郁,假如上面的没放稳,下面的就会塌。

  图 Quartz 颁发的视频,能够看到,为了抬高塔的平稳,Energy Vault 采用了极少正在本质中绝对不行用的门径。(源泉:Quartz)

  混凝土块起高塔的时间,容错率是很低的,任何一次谬误,城市让所有项目霎时坍塌为一座光复难度极高的垃圾山。

  以是,对付软银来说,投资 Energy Vault 也是一场豪赌。告捷了,回报率不成联念;打击了,1.1 亿美元也就打水漂了。

  不外,大大批对 Energy Vault 提出质疑的人,都额外等候 Energy Vault 能把上面这些工程离间一个接一个地总计治理掉,把真正的无缺领域的项目筑制出来。Energy Vault 目前正正在意大利北部兴筑他们的第一座全领域储能电站,估计本年年末完竣。

  跟着一笔“巨款”投向一种新的非电池储能时间,软银向所有投资界发布,这个范畴值得更众的、更大笔的投资。

  有比尔·盖茨领衔的“打破能源基金会”珠玉正在前,投资界、金融界正在这两年显著增进了对改进能源时间的合心。譬喻,比拟于诈欺重力势能储能的Energy Vault,脱胎于 Google X 实践室的 Malta 项目成名更久。他们依赖热力学轮回来杀青大领域、低本钱的储能,早即是业界合心的中心。

  图 Malta 项目把电能转化为冷和热蓄积起来,再诈欺涡轮机构开释出来,是谷歌生长出的明星能源项目。(源泉:MIT TECHNOLOGY REVIEW)

  而更众、更前辈的新观念、新时间,则正在全天下各地的创业公司、高校和探索机构里不时生长生长着。从企业界、科研机构,到金融界和能源市集,大众都对新型的储能时间翘首以待。




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