长时储能价值将大幅增长

锂离子电池一直是公用事业公司布局储能项目的首选技术路线，但锂离子电池的一个局限性是其所能提供的持续放电时间有限。此外，也有关于锂离子电池储能电站发生火灾的安全问题。但从近两年的新闻报道中可以看到，长时储能在高比例可再生能源渗透率场景下，越来越受到美国电网的关注。今年也有望成为美国替代锂电池储能技术领先地位的技术出现的一个关键转折点。

美国国家可再生能源实验室（National renewable energy Laboratory）发布的一份报告指出：“随着电力系统转向风能和太阳能等更大比例的间歇性可再生能源时，长时储能的价值将大幅增长，这有助于解决可再生能源供应在不同天和季节的变化。”

铁基液流电池

近几个月来，ESS Inc.在铁基液流电池领域大放异彩。两家加州公用事业公司，SMUD和Burbank Water and Power（BWP），于2022年相继宣布与ESS达成协议。

2022年9月20日，SMUD和ESS宣布达成协议，将由ESS提供高达200MW/2GWh的长时储能。协议要求ESS从2023年开始提供其长时储能技术的组合，以便与SMUD电网集成。

2022年11月，ESS和BWP就ESS交付BWP首个公用事业规模的电池储能项目达成协议。根据该协议，将在BWP的EcoCampus安装一个75kW/500kWh的ESS Energy Warehouse产品，并将其连接到一个265kW的太阳能发电系统。

铁基液流电池将促进可再生能源消纳，并允许过剩的可再生能源电力被储存起来，提高电网的弹性和可靠性。

铁空气电池和压缩空气储能

今年1月下旬，Form Energy宣布，与Xcel Energy公司签订最终协议，在Xcel Energy的两个即将退役的火电厂部署Form Energy的铁空气电池系统。

第一个项目将在明尼苏达州贝克尔的舍伯恩县发电厂部署一个10MW/1000MWh的多日储能系统；第二个项目将在科罗拉多州普韦布洛的科曼奇发电厂部署一个10MW/1000MWh的多日储能系统。这两个项目预计最早将于2025年投入使用，并需得到各自州的监管部门的批准。

去年12月，西弗吉尼亚州州长Jim Justice宣布，Form Energy将与西弗吉尼亚州合作，在西弗吉尼亚州北部的俄亥俄河沿岸的55英亩土地上建设其首个铁空气电池工厂。

与此同时，今年1月，加州社区选择聚合商中央海岸社区能源公司Central Coast Community Energy表示，公司与Hydrostor签署了一份为期25年的压缩空气储能项目购电协议。

近10亿美元的购电协议要求从Hydrostor计划中的Willow Rock储能中心向3CE提供200MW/1600MWh的储能，该中心将使用该公司的先进压缩空气储能技术。项目建成后，将在其生命周期内减少多达2800万公吨的二氧化碳排放量。

Hydrostor的技术将压缩空气储能系统的元件与抽水蓄能系统相结合。以压缩空气的形式储存能量，同时捕获并储存压缩的热量供将来使用。压缩空气被储存在一个专门建造的地下洞穴中，该洞穴使用一个蓄水池来保持恒定的压力。该设施利用储存的热量和压力为传统的涡轮发电机提供动力。Hydrostor表示，该系统在其50年以上的预期寿命中没有性能下降。

Hydrostor表示，该技术提供了与天然气厂相同的服务，同时由于它使用剩余的电力作为燃料，因此具有零排放。该公司的目标是实现高价值的电网应用，如延缓输电投资和替代化石燃料发电厂。

氢能

今年1月初，Energy Vault Holdings，Inc.和加州Pacific Gas and Electric（PG&E）宣布，将合作部署和运营一个公用事业规模的电池加绿氢长时储能系统，该系统具有至少293MWh的可调度能源。

该系统旨在为加州Calistoga市的市中心和周边地区在计划停电和潜在的公共安全停电期间（Public Safety Power Shutoffs）提供至少48小时的电力，公共安全停电是指由于野火风险高，为周边地区服务的电力线路必须被关闭以确保安全。

PG&E于2022年12月30日向加州公用事业委员会提交了项目合同，以供审查和批准，并要求在2023年5月15日前发布批准该项目的最终决议。

该储能系统将由Energy Vault拥有、运营和维护，同时根据与PG&E的长期收费协议提供可调度电力。

该系统的容量可能会扩大到700 MWh，这将允许其在不补充燃料的情况下运行更长时间，从而为PG&E和Calistoga市提供更大的灵活性。

Energy Vault的系统将取代典型的移动柴油发电机，在更广泛的电网停电期间为PG&E的Calistoga微电网供电。

预计2023年第四季度开始建设，2024年第二季度末进行商业运营。

该项目建成后，预计将成为美国第一个同类项目，也是最大的公用事业规模的绿氢储能项目。

洛杉矶水电局

洛杉矶水电局向《公共电力报》（Public Power Current）表示，他们已经认识到绿氢作为“power to gas”长时储能解决方案的好处，通过使用电解槽，在电解的过程中使用可再生能源发电将水分解成氢气和氧气。LADWP被要求提供更多的细节，说明目前LADWP可能寻求绿氢储能的情况。

作为Intermountain Power Project（IPP）生产电力的购买者，LADWP参与在IPP安装两台420 MW的联合循环发电机组，当2025年7月投入使用时将能够使用氢燃料（与天然气混合）。LADWP指出，利用可再生能源电解制氢，然后储存在盐穴中，用于长时储能，以储存和提供季节性的氢气供应。

LADWP目前不计划直接参与洛杉矶地区的绿氢生产，但它将与能源开发商合作实施绿氢项目，以提供电网可靠性和零碳能源。其战略长期资源计划包括最终从市场购买绿氢的选项，以促进洛杉矶地区绿氢的发展。

公司认为，这项技术对于确保电力系统在紧急事件（如地震、野火或其他情况）期间保持弹性是必要的，因为在向100%清洁能源过渡时，清洁可调度发电能力可能是维持电网可靠性和弹性所必需的。

LADWP正在研究各种储能技术以及绿氢，作为其向100%清洁能源过渡的未来。LADWP表示，公司将需要储能来缓解可再生能源带来的间歇性发电挑战，并为可再生能源发电量低、能源需求高以及发电和/或输电线路损失的时期提供资源，以保持电网的可靠性和弹性。不同储能技术路线的选择之间存在权衡：电池在经济地存储大量能量以及将能量转移到每日或每小时时间范围之外的能力方面受到限制。而抽水蓄能则主要受地点和水资源的限制。

他们表示，绿氢为长时储能提供了潜力，它利用春季电力需求低时的多余可再生能源来生产氢气，以便在夏季电力需求高时使用--被称为季节性储能。另一个好处是，在某些情况下，现有的发电机组可以被改造成使用绿氢。

随着绿氢经济规模的扩大，LADPW预计它将成为一个可行的、低成本的季节性储能解决方案，为电网和其他经济部门提供脱碳的灵活性。

奥兰多公用事业委员会探索长时储能项目的部署

今年1月初，佛罗里达州公共电力公司奥兰多公用事业委员会（Orlando Utilities Commission，简称OUC）表示，将探索部署一个长时储能项目，以此帮助实现该公司的净零碳排放目标。

项目将位于OUC在佛罗里达州东海岸布雷瓦德县的印第安河电厂，Malta的储能技术将多余的电能转化为热能，储存在熔融盐和冷却剂中。当需要时，项目会再生出GWh的电力供住宅和商业使用。

Malta超过100MW的公用事业规模系统比锂离子电池提供更多的储能时长，并可为OUC提供多样化的储能。尽管太阳能等清洁和可再生能源具有间歇性，但持续时间延长的项目有可能帮助OUC确保电网可靠性。

纽约电力局计划部署锌-空气储能系统

2021年4月，纽约电力局（New York Power Authority，简称NYPA）与Zinc8 Energy Solutions公司和布法罗大学（University at Buffalo）签署了一项协议，计划部署Zinc8的锌空气储能系统，这标志着纽约州首次展示了长时储能的使用，这一发展可以支持进一步将可再生能源纳入电网。

2022年1月，纽约州州长凯西·霍楚尔（Kathy Hochul）宣布，Zinc8公司将把其价值6800万美元的生产基地和美国总部迁至纽约州的金斯敦。

Zinc8的技术是围绕着锌作为负极，由于其能量密度高、易获得、成本低、易于储存和处理，预计比其他金属更具优势。

当锌空气电池提供电力时，锌颗粒与周围空气中的氧气结合。当系统重新充电时，锌颗粒再生，而氧气则返回到周围的空气中。锌空气电池不需要更换燃料，并通过简单地引入额外的燃料罐来提供可扩展的能量容量。

威斯康星州公用事业试点项目测试新形式的长时储能

今年2月初，威斯康辛州的一家公用事业公司WEC Energy Group宣布，将在密尔沃基的Valley发电厂主导一个试点项目，以测试一种新的长时储能形式。

WEC正在与EPRI、CMBlu Energy公司合作，计划在今年第四季度在美国开展1至2MWh的试点项目，这也是美国电网测试这类储能系统的首次尝试。

CMBlu 的产品名为Organic SolidFlow，采用专有的液流电池技术，电解质来自完全可回收材料。试点项目将测试电池系统的性能，包括5至10小时的放电时长——是目前使用的典型锂离子电池的两倍。测试结果将与行业分享。EPRI将在2024年初分享该项目的完整分析。