近日，獲得了比爾·蓋茨、杰夫·貝索斯等知名企業家注資的美國長時儲能公司Form Energy宣布建廠，計劃投資7.6億美元在美西弗吉尼亞州建設首座鐵空氣儲能系統生產工廠。鐵空氣儲能系統的大規模投建意味著該項儲能技術正逐步走向成熟，跨過了規模化生產的門檻。

 

實際上，除了鐵空氣儲能系統外，近年來，全釩液流電池、壓縮空氣儲能、熔鹽儲熱等新興長時儲能技術同樣獲得了大量關注，長時儲能已成為儲能領域的新風口。

 

 

區別于快速充放電系統，可以實現持續高于4小時或者數天甚至數月的充放電循環的儲能系統，通常都統稱為長時儲能，其中包括壓縮空氣儲能、熔鹽儲熱、液流電池儲能、重力儲能等新興儲能系統。

 

據Form Energy公司消息，該公司研發的鐵空氣儲能系統充放電循環時長可達100小時，遠超目前充放電時間在4小時左右的以鋰離子電池為基礎的電化學儲能系統。

 

近年來，全球電力供應系統中風電、光伏等可再生能源裝機占比不斷提升。同時，為達成既定的氣候目標，可再生能源裝機占比在未來數十年更將持續增長，風光發電出力的波動性已然成為當前電力系統面臨的重大挑戰。以歐洲為例，2022年下半年，風速的波動導致德國等高比例接入風電的國家電網產出不穩，成為推高歐盟電價的關鍵因素。

 

在業界看來，長時儲能系統將是儲存多余電力，保障可再生能源消納和實現電網穩定的重要方案。市場研究機構伍德麥肯茲在日前發布的報告中指出，充放電循環時長在8小時到100小時之間的長時儲能技術，將是改善高比例可再生能源電網穩定性的一大關鍵。

 

 

截至目前，歐美多國都表示，將為新興的長時儲能技術提供資金和政策支持。2022年11月，美國能源部宣布，將為長時儲能項目提供至少3.5億美元的資金支持，充放電循環時長在10小時以上的零碳且低成本的長時儲能技術都有望獲得資助。歐盟委員會也在近期發布聲明稱，將為78個具有潛力的初創公司提供高達4.7億歐元的資金支持，最終名單就包括了以二氧化碳為基礎的長時儲能初創公司。美國能源部長詹妮弗·格蘭霍姆曾表示，推進儲能技術是風光發電全天候可用的關鍵，美國能源部將采取措施延長儲能技術的持續時間，降低發電成本。

 

值得注意的是，我國長時儲能市場規模同樣在快速增長，以壓縮空氣儲能、液流儲能技術為基礎的儲能電站規模均已達到了百兆瓦級別。2022年10月，國家能源局批準建設的首個國家級大型化學儲能示范項目——液流電池儲能調峰電站在大連市正式并網發電。這一項目創下了全球功率最大、容量最大液流電池儲能系統紀錄，同時也標志著液流電池技術步入產業化發展階段。

 

各國政府的高度關注和百花齊放的技術路線讓長時儲能市場空前火熱。伍德麥肯茲指出，全球范圍內，在建或已投運的長時儲能項目價值已超過300億美元。2019年至今，全球長時儲能項目已經吸引了580億美元的投資。這些項目如果全部投建完成，全球長時儲能裝機總量預計將新增5700萬千瓦，相當于2022年全球長時儲能總裝機的3倍左右。

 

 

不過，雖然市場火熱，但業界普遍認為，大部分長時儲能技術本身尚不成熟，存在著商業模式不明朗、融資困難等多重挑戰，儲能系統開發商想要擴大規模并實現盈利可能還需要時日。

 

伍德麥肯茲分析指出，雖然市場上已經涌現出多種長時儲能技術，但這些技術遠不能滿足電網所需。長時儲能的市場需求仍面臨著其他新興低碳技術的競爭，包括小型模塊化核反應堆技術、綠氫發電技術等。該機構認為，時至目前，抽水蓄能是唯一能夠大規模開發的長時儲能技術，2030年前抽水蓄能技術可能仍將占據長時儲能市場的主導地位。

 

光大證券則認為，抽水蓄能技術雖最為成熟、平準化度電成本最低，但仍存在設備選址受限、項目開發周期較長的短板。該機構指出，在無資源約束的情況下，平準化度電成本將是衡量各種長時儲能技術優劣的最重要指標，但考慮到儲能技術特點和應用場景的不同，最終，長時儲能市場將呈現百舸爭流的格局。

 

在業界看來，全球范圍內長時儲能需求廣闊，要加快長時儲能技術的商業化進程，不僅需要政府政策支持，儲能系統開發商也應不斷降低生產建設成本，實現新興技術的規模化應用。