回顧 2019 年長時間能源儲存發展五大進展

發佈日期: 2020 年 01 月 07 日 17:19 | 作者: | 分類: 產業資訊

能源儲存近年來在鋰電池成本快速下降下發展起飛,不過長時間能源儲存領域還在等待良機。2019 年長時間能源儲存領域,開始有一些發展曙光,使產業界期待 2020 年能成為長時間能源儲存領域起飛的時間。在 2020 年的開頭,就來回顧一下 2019 年長時間能源儲存領域發展的五大趨勢。

進展一:投入資金方面看到「春燕」

長時間能源儲存領域受到投資市場重視的程度,過去遠遜於其他綠能領域,這個現象到了 2019 年有了轉機。

2019 年 8 月,軟銀(SoftBank)願景基金(Vision Fund)領投瑞士、美國合資的重力儲能新創公司能源庫(Energy Vault)總金額 1.1 億美元的 B 輪募資,軟銀投顧(SoftBank Investment Advisers)合夥人安卓亞斯‧漢斯森(Andreas Hansson)也因軟銀願景基金此次投資而加入能源庫的董事會。這是對靜態儲能技術單一最大投資。

軟銀願景基金來近來因為 WeWork 投資案而灰頭土臉,過去也尚未在能源儲存領域有投資勝果,不過資金就是資金,願意投資的本身,就是對產業投下信任票。不僅能源庫獲得投資,鐵液流電池新創事業 ESS 在 C 輪募資也得到軟銀旗下的軟銀能源(SB Energy)以及比爾蓋茲的突破能源創投(Breakthrough Energy Ventures)3,000 萬美元投資。

化學儲能公司 Form Energy 也自義大利石油巨擘埃尼(Eni)等投資者得到 4,000 萬美元投資,原本預計 10 年才能商業化,得到資金後預計 3~5 年內可商業化上市。加拿大壓縮空氣儲能廠 Hydrostor 則募資 3,700 萬美元,用來進行澳洲的計畫。

過去所謂的長時間儲能,其實往往指的只有 6 小時,這相對於鋰電池適用的 4 小時儲能時間,只能說是「稍微比較長的時間」而已,與鋰電池差異不大的狀況下,鋰電池成本下降、效能提升後,就毫無招架之力,但如今長時間儲能領域的代表廠商,已是可以儲能半天甚至數天以上,不可同日而語,這也是資金再度願意投入的原因。

進展二:安全因素成為電池的重要考量

2019 年 4 月亞利桑那公共服務公司(Arizona Public Service)電池廠起火爆炸,以及南韓數起電池起火事件,表示即使電池的專業在工廠都會有起火事件,這讓能源儲存廠、客戶、監管單位,都對電池的安全性有了更高警覺心。

鋰電池的高能源密度,是適用於行動裝置的原因,但同樣的特點,也讓鋰電池特別危險,畢竟能源密度越高的物質越容易有起火爆炸風險,這點不只電池,汽油也是一樣,而當鋰電池的安全問題納入考量時,其他儲能技術也就相對有利。

液流電池不像鋰電池有起火爆炸風險,重力儲能也是,不過,高能量密度終究還是有潛在危險性,雖然重力儲能不會爆炸,但會有崩落的風險,壓縮空氣儲能雖然不會起火,但也會有爆裂的風險。只是,與鋰電池的起火風險相較之下,其他技術一旦能壓低成本,在安全性就有競爭空間。

進展三:借用既有技術的液態空氣儲能

長時間儲能領域大體可分為兩個發展方向,一是開發完全為長時間儲能全新開發的技術,例如化學儲能公司 Form Energy 與 ESS 的液流電池;另一個方向是借用其他領域已經成熟的技術來轉變使用方式,例如能源庫把工程用的吊車塔,拿來改造為重力儲能用途,Hydrostor 則利用已成熟的壓縮空氣技術及礦業的挖掘坑道技術。

高景能源(Highview Power)也是後者其中之一,借用油氣產業已經成熟的液化氣體技術,將空企液化之後釋放,成為推動發電渦輪的動力。

採用已經成熟產業的技術,一方面能避免開發新技術面臨不確定性的風險,一方面能利用成熟產業鏈已經規模化生產的供應鏈,避免供應問題並降低成本,理論上是如此,不過要將理論化為實際,還要找到能帶來商業營收的策略夥伴。

高景能源於 2019 年底宣布與美國安可可再生能源(Encore Renewable Energy)合作,計劃在佛蒙特州建造至少 50 百萬瓦(megawatts)40 萬度,可儲能 8 小時的計畫,預定於 2022 年底或 2023 年初完工上線。目標是提供佛蒙特州多種電網服務:協助整合可再生能源、電網慣性、頻率調整、化解輸電擁塞等等,不過目前還在與電力公司商談階段。

佛蒙特州是可再生能源占比較高的州,也就比其他州更快會遇上可再生能源造成輸電瓶頸的問題。許多主張認為政府訂下零碳排目標時程表,有利於長時間儲能的發展,過去這些主張大多只是紙上談兵,如今佛蒙特州的例子可說證明了這樣的主張。

進展四:再保險推動液流電池

液流電池過去在需要輕薄短小的行動裝置電源之爭中,毫無機會的敗給了鋰電池。電網級能源儲存不需要移動,因此對輕薄短小的要求不高,本來應該是液流電池反攻的大好機會,但是卻仍然慘敗給鋰電池,目前能源儲存市場上 99% 都是鋰電池。

不過,鋰電池不擅長長時間、大量電力的能源儲存,這讓液流電池又有了新的利基,但是當液流電池主打比鋰電池更安全、壽命更長的同時,所有的液流電池廠商規模都還遠小於鋰電池大廠,或許幾年後會不會存活都不知道,又要如何來保證 20 年後的產品壽命呢?

不過,若拿不到訂單,液流電池廠當然也不可能成為大廠,要解決這個雞生蛋蛋生雞問題,金融機構的角色就出現了,慕尼黑再保險(Munich Re)決定投入,成為液流電池廠背後的信用基礎,慕尼黑再保險的潔淨能源團隊,針對 ESS 的鐵液流電池技術做了完整的分析,每個環節拆解細分,研究可能發生故障問題的機率,以及故障將會造成多少損失金額,據此為  ESS 產品推出保險,客戶未來若在保固期間內發生任何問題,即使到時 ESS 可能已經不幸倒閉,都有慕尼黑再保險負責。

如此一來,就解決了大部分客戶的信心問題,不必擔心廠商是否規模夠大、能存活與否。不過,這不代表銷售就會直接起飛,液流電池競爭對手  Vionx 在 2017 年得到類似的保險產品支持,但生意並沒有一飛衝天。雖然解決了顧客的部分疑慮,液流電池廠仍必須強調出自己的優勢才行。

進展五:壓縮空氣儲能廠 Hydrostor 完成百萬瓦規模計畫

壓縮空氣儲能原本在理論上是一種可行的儲能方式,但是傳統的壓縮空氣儲能太過仰賴地質環境上既有的地穴,使得發展受到地理限制而難以實現。Hydrostor 則想到利用人類原本挖出來的各種礦坑、豎坑來做為壓縮空氣儲能的地穴,降低了開闢地穴的成本,也大為擴展了可用空間與地理位置。

2019 年 Hydrostor 於加拿大安大略完成了第一件百萬瓦規模的計畫,可以 2.2 百萬瓦容量儲能,以 1.75 百萬瓦容量放電,儲存總電力可達 1 萬度。該計畫將為安大略的獨立電力系統(Independent Electricity System Operator)提供電網服務,包括尖峰時提供額外容量以及其他電網服務。

Hydrostor 達到百萬瓦規模計畫,有利於建立客戶的信賴、加速推動業務,之後 Hydrostor 還將完成澳洲的計畫,進一步提升客戶的信賴,下一步,Hydrostor 喊出要達到 100 百萬瓦規模計畫,充滿雄心壯志,若真能達到,勢必能對長時間儲能的發展有很強的推動力。問題只在於:誰會是首個 100 百萬瓦規模計畫的那個客戶呢?

(合作媒體:科技新報。首圖來源:pixabay

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