2022年,長(chang)時儲能(neng)(neng)領(ling)域初創(chuang)公司Antora Energy獲得比爾蓋茲(Bill Gates)的(de)(de)Breakthrough Energy Ventures與風險投資(zi)(zi)人(ren)ChrisSacca的(de)(de)Lowercarbon Capital共同領(ling)投的(de)(de)5000萬美(mei)元融資(zi)(zi),全球(qiu)石化(hua)巨人(ren)殼牌(pai)(Shell)的(de)(de)創(chuang)投部(bu)門也(ye)參與了這(zhe)(zhe)項投資(zi)(zi)。這(zhe)(zhe)也(ye)是自(zi)去年4月(yue)EnergyNest為(wei)其基(ji)于混凝土的(de)(de)類(lei)似(si)技術籌集了1.3億美(mei)元以來,該(gai)領(ling)域最大的(de)(de)一輪融資(zi)(zi)。這(zhe)(zhe)家起源(yuan)于硅谷,成(cheng)立于2018年的(de)(de)儲能(neng)(neng)初創(chuang)公司,為(wei)何能(neng)(neng)得到諸(zhu)多投資(zi)(zi)人(ren)青(qing)睞(lai),本文將一探究(jiu)竟。
一、Antora Energy公司的發展背景
Antora Energy公司由(you)三位來自(zi)麻省理(li)工學(xue)院、斯坦福大學(xue)的年輕人Andrew Ponec,Justin Briggs,and David Bierma聯合創立,目標是使(shi)用低價的高溫(wen)熱能儲存(固態碳(tan)塊)和高效的TPV(Thermophotovoltaic)來解決風能和太陽(yang)能對電網的間(jian)歇性挑戰,同時解決傳統儲能造價經濟性問題。
公司成(cheng)立不久后,便于2018年8月得(de)到(dao)美國(guo)能源(yuan)署ARPA-E(Advanced Research Projects Agency-Energy)的(de)(de)資(zi)助,并且成(cheng)為第(di)一批由美國(guo)可(ke)再生(sheng)國(guo)家實驗室NREL支持的(de)(de)GameChanger Accelerator,陸(lu)續從ARPA-E,CEC(美國(guo)加州能源(yuan)署),NSF(美國(guo)國(guo)家科學基金)以及其他(ta)機構獲得(de)資(zi)助約2400萬美元(yuan)。
二、Antora Energy公司核心技術介紹
Antora Energy公(gong)司(si)的(de)(de)(de)(de)定(ding)位是(shi)(shi)(shi)發展長時(shi)(shi)儲能(neng)(neng)(neng)以滿(man)足未來大(da)規(gui)模新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)接入(ru)對電(dian)網帶來的(de)(de)(de)(de)調節(jie)不足的(de)(de)(de)(de)問題,同(tong)時(shi)(shi)立(li)足于(yu)現(xian)有儲能(neng)(neng)(neng)技(ji)術(shu)經(jing)濟造(zao)價(jia)過高,尤其(qi)是(shi)(shi)(shi)長時(shi)(shi)間儲能(neng)(neng)(neng)價(jia)格(ge)翻倍的(de)(de)(de)(de)問題。因此該公(gong)司(si)從三個方(fang)(fang)面破局,一(yi)是(shi)(shi)(shi)儲熱介(jie)(jie)質(zhi)(zhi),尋找(zhao)低(di)造(zao)價(jia)、高能(neng)(neng)(neng)量密度的(de)(de)(de)(de)儲熱介(jie)(jie)質(zhi)(zhi);二是(shi)(shi)(shi)熱傳(chuan)遞的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)式(shi),尋找(zhao)簡單(dan)可(ke)(ke)靠的(de)(de)(de)(de)熱傳(chuan)導(dao)方(fang)(fang)式(shi);三是(shi)(shi)(shi)熱電(dian)轉換,尋找(zhao)可(ke)(ke)行的(de)(de)(de)(de)熱-電(dian)轉換技(ji)術(shu)。通過大(da)量的(de)(de)(de)(de)市場(chang)調研(yan)、技(ji)術(shu)分析論證,最(zui)后采用(yong)下圖所示(shi)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)方(fang)(fang)案,儲熱介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)采用(yong)碳塊、熱傳(chuan)遞方(fang)(fang)式(shi)采用(yong)光輻(fu)射、發電(dian)方(fang)(fang)式(shi)采用(yong)光熱發電(dian)。
(一)廉價的固態碳塊
與其(qi)他熱(re)(re)儲能產品相(xiang)比(bi),Antora Energy采用固態(tai)碳塊作為儲熱(re)(re)介質,具有造價(jia)低、原材料供應充(chong)足(zu)、極(ji)高能量密(mi)度、高導熱(re)(re)系數。
(二(er))高效可靠的光輻射
使(shi)用高強度聚(ju)合光(guang)照可低成本、高可靠將溫度提升至1500攝(she)氏度。
(三)自主研發(fa)高效光熱(re)發(fa)電技(ji)術(shu)
通過如下圖所示(shi)多次(ci)回收(shou)低能量(liang)光源,熱電轉換效率(lv)達到40%(當前該領域世界最高(gao)轉換效率(lv))。
此(ci)外,TPV面(mian)(mian)板較高的能量密度和緊湊型的設計,TPV面(mian)(mian)積遠(yuan)小(xiao)于(yu)傳統光伏發電面(mian)(mian)板。
三、產品應用情況介紹
目前,Antora Energy公(gong)司(si)500千瓦時樣(yang)機已在調試階段(duan),已完成1000小時成功運(yun)行測試。將(jiang)于2022年在加州(zhou)Fresno建(jian)成投產第一(yi)批示范工程。
四、Antora Energy公司的優勢和不足
優勢方面:Antora Energy公司(si)通過低(di)成本(ben)的(de)固體碳塊(kuai)儲熱以及光熱發(fa)電,可較為顯著降低(di)產品的(de)造(zao)價。
劣勢方面:熱電效率與其他儲(chu)能技術相比,仍有一定差(cha)距,單純用于(yu)電源、電網(wang)儲(chu)能不(bu)具備經濟可行(xing)性。產品應用場景還需進(jin)一步深入(ru),可結合(he)工業園區熱電聯產等場景進(jin)行(xing)探索。
五、未來展望
隨著全球新能源(yuan)規模的(de)日益增長(chang)(chang),長(chang)(chang)時儲(chu)(chu)能的(de)作用(yong)將日益凸顯,以(yi)熱儲(chu)(chu)能、物理儲(chu)(chu)能以(yi)及(ji)其他形式電化學(xue)儲(chu)(chu)能為代(dai)表的(de)長(chang)(chang)時儲(chu)(chu)能的(de)市場需求也將迎來爆發式的(de)增長(chang)(chang)。但長(chang)(chang)時儲(chu)(chu)能的(de)技術路線、技術可行性、技術經濟造(zao)價以(yi)及(ji)市場定位(wei)等仍需開展大(da)量的(de)工作。
目前,國外對于長(chang)(chang)時儲能(neng)技術(shu)正在開(kai)展(zhan)快(kuai)速的技術(shu)推進(jin),以長(chang)(chang)時儲能(neng)企業和(he)投資機(ji)構組成(cheng)(cheng)的長(chang)(chang)時儲能(neng)聯盟、以美國能(neng)源署以及各(ge)大國家實(shi)驗室組成(cheng)(cheng)的長(chang)(chang)時儲能(neng)專項研發計劃等都(dou)在緊鑼密(mi)鼓開(kai)展(zhan)技術(shu)研發和(he)商業部署,各(ge)項技術(shu)層數不窮。
近期,伴隨(sui)著新(xin)能(neng)(neng)源的(de)(de)快速發(fa)展(zhan)(zhan),國(guo)內儲(chu)能(neng)(neng)市場發(fa)展(zhan)(zhan)如火如荼,但除了電(dian)化(hua)學儲(chu)能(neng)(neng)、壓(ya)縮空氣儲(chu)能(neng)(neng)以(yi)(yi)及(ji)飛輪儲(chu)能(neng)(neng)外,其(qi)他(ta)形態儲(chu)能(neng)(neng)發(fa)展(zhan)(zhan)緩慢。即便是(shi)電(dian)化(hua)學儲(chu)能(neng)(neng),也是(shi)在各地區新(xin)能(neng)(neng)源強配儲(chu)能(neng)(neng)的(de)(de)要求下(xia)勉強布局,未(wei)來可持(chi)續性(xing)以(yi)(yi)及(ji)經(jing)濟性(xing)都有較大風險。筆(bi)者認(ren)為當前國(guo)內儲(chu)能(neng)(neng)技(ji)術(shu)還不(bu)足以(yi)(yi)迎接新(xin)型電(dian)力系統面臨的(de)(de)挑戰,急需(xu)拓(tuo)展(zhan)(zhan)和探索(suo)更(geng)多更(geng)全(quan)面的(de)(de)技(ji)術(shu)路線。