公用事業(yè)廠商GreatRiverEnergy公司風力發(fā)電設施將配套部署FormEnergy公司首款長時儲能系統(tǒng)

據(jù)外媒報道，致力開發(fā)長時儲能系統(tǒng)的美國初創(chuàng)廠商FormEnergy公司日前簽署了其首個供應電網(wǎng)規(guī)模儲能項目合同。該公司聲稱，這一項目將采用一種持續(xù)放電時間超長的水基空氣電池，而且其強大的儲能功能將會遠遠超越其他電池產(chǎn)品。

美國儲能行業(yè)一些專家和麻省理工學院科學家于2017年底共同創(chuàng)立了FormEnergy公司，以解決清潔能源中最棘手的問題之一：如何在用戶要時隨時供應可再生能源出現(xiàn)的電力。

FormEnergy公司創(chuàng)始人之一，特斯拉公司原儲能業(yè)務部門負責人MateoJaramillo當時認為實現(xiàn)這一目標可能要長達十年的開發(fā)和研究。但是可再生能源的廣泛應用和FormEnergy公司開發(fā)的長時儲能技術的進展都比其預期的還要快。

明尼蘇達州第二大公用事業(yè)廠商GreatRiverEnergy公司日前證實，該公司將嘗試采用FormEnergy公司的長時儲能技術。盡管當今市場上的鋰離子電池儲能系統(tǒng)的持續(xù)放電時間通常為4個小時，但Form公司裝機容量為1MW儲能單元的持續(xù)放電時間為150個小時，這關于儲能行業(yè)來說是一個前所未有的成就。

GreatRiverEnergy公司日前公布了逐步淘汰燃煤發(fā)電設施的計劃，并計劃部署裝機容量1.1GW的電力發(fā)電設施，以擴大了市場采購量，從而實現(xiàn)采用95%清潔能源的電力組合，該公司希望通過部署長時儲能系統(tǒng)消除風力發(fā)電的間歇性。

該公司總裁兼首席執(zhí)行官DavidSaggau在新聞公布會上說：長期儲能技術關于將來在極端條件下（例如熱浪或極地渦流）保持電網(wǎng)可靠性至關重要。

FormEnergy公司一直在致力于開發(fā)基本負荷可再生能源或雙向發(fā)電廠的儲能技術。該公司獲得了BreakthroughEnergyVentures、MacquarieCapital、意大利石油巨頭Eni集團以及PreludeVentures等投資商供應超過5000萬美元投資。

這是該公司簽署的第一個電網(wǎng)規(guī)模的協(xié)議，而該公司開發(fā)的這項長時儲能技術將走出實驗室，與一個電網(wǎng)規(guī)模的風力發(fā)電設施配套部署，并預計將在2023年底開通運營。

FormEnergy公司的第一筆電網(wǎng)規(guī)模交易

達成這筆交易比較偶然。FormEnergy公司總裁TedWiley在2018年春季舉辦的一場研討會上，對有關長時儲能技術如何與可再生能源發(fā)電設施配套部署發(fā)表了演講。而能源開發(fā)商GreatRriverEnergy公司副總裁兼首席電源官JonBrekke也參加此次會議。雙方在會后就長時儲能系統(tǒng)如何在明尼蘇達州電力系統(tǒng)發(fā)揮用途進行了溝通和探討。明尼蘇達州風力資源豐富，但也有風力不足的時期（例如極地漩渦），因此風力發(fā)電具有間歇性缺點。

雙方通過有效溝通之后決定開展合作，以分析GreatRriverEnergy公司的能源組合在維持供應可靠性的同時，安全關閉其燃煤發(fā)電廠所需條件。

GreatRriverEnergy公司在北達科他州運營的CoalCreek燃煤發(fā)電廠的裝機容量為1,151MW，約占該公司能源組合的一半，并出現(xiàn)大部分的碳排放量。盡管該發(fā)電廠的燃料來自附近的一個褐煤煤礦，顯著降低了運輸成本，但該發(fā)電廠仍難以在以可再生能源發(fā)電和天然氣發(fā)電為主導的電力市場中競爭。

Saggau說：CoalCreek燃煤發(fā)電廠的發(fā)電成本遠高于市場估價。他補充說，該公司曾經(jīng)考慮將其出售，但并沒有找到承購方，因此在近日宣布將在2022年下半年關閉CoalCreek燃煤發(fā)電廠。

Wiley說，當我們考慮降低能源產(chǎn)品組合的碳排放以及在成本方面更加有利的時候，這自然與FormEnergy公司的目標保持了一致，該公司致力于通過運營風力發(fā)電和太陽能發(fā)電設施更好地滿足電網(wǎng)中用戶的所有需求。

FormEnergy公司尋求一種既能保證供應可靠電力，又能實現(xiàn)低成本和高回報的能源。FormEnergy公司采用Jaramillo所稱的復雜協(xié)同優(yōu)化分析技術模擬高度可變的電力系統(tǒng)的Formware專用程序。

在比較了鋰離子電池儲能系統(tǒng)、FormEnergy公司儲能技術以及其他儲能系統(tǒng)之后，GreatRriverEnergy公司最終決定采用FormEnergy公司150小時長時儲能系統(tǒng)。

FormEnergy公司并未分享其技術更多細節(jié)，但表示，該儲能項目將部署在現(xiàn)有燃煤發(fā)電廠的公用設施附近，占地面積約一英畝，將在混凝土地基上建設一個可以防風雨的封閉系統(tǒng)，但并沒有采用鋰離子電池儲能項目典型的集裝箱設施。此外據(jù)悉，該儲能系統(tǒng)的工作壽命可達20年以上。

鋰離子電池的超低成本競爭

Jaramillo說，F(xiàn)ormEnergy公司的這個儲能系統(tǒng)每個儲能單元裝機容量為1MW，這意味著在將來的項目擴展中不要重新設計系統(tǒng)。

FormEnergy公司的長期發(fā)展前景在一定程度上取決于其儲能系統(tǒng)與鋰離子電池儲能系統(tǒng)的成本比較，而幾家長時儲能初創(chuàng)公司由于鋰離子電池儲能系統(tǒng)成本迅速下降而難以競爭。

Jaramillo說，我們希望在成本上能與鋰離子電池儲能進行競爭。

在部署同等裝機容量的情況下，用戶使用FormEnergy公司的長時儲能系統(tǒng)可以獲得150個小時的放電時間，而不是鋰離子電池儲能系統(tǒng)的4到6個小時。

GreatRriverEnergy公司的Brekke也指出，假如以儲能容量（MWh）來衡量的話，F(xiàn)ormEnergy公司的儲能系統(tǒng)成本超低。他說：持續(xù)放電時間只有4小時的鋰離子電池儲能限制了我們滿足美國中西部地區(qū)電網(wǎng)可靠性需求能力。

該項目還要幾年的時間才能開通運營。但是其詳細信息可能會為電網(wǎng)基礎設施計劃帶來新變量。

Jaramillo說，重要的是，更多的行業(yè)組織和人士將會了解這一長時儲能系統(tǒng)。而監(jiān)管者和其他規(guī)劃者將會更加關注這樣的儲能系統(tǒng)。

而在未來十年中，一些考慮新建天然氣發(fā)電廠的公用事業(yè)公司可能會考慮采用這種長時儲能系統(tǒng)。