重力儲能應用提速!超4.4GW

　　作為機械儲能的第二梯隊，重力儲能目前正處于商業化的攻堅階段，尤其今年以來項目頻頻落地，又有新的公司加入布局，不難看出，重力儲能商業化應用或已不再迷霧重重。

　　原理簡單、優勢明顯!

　　重力儲能的運行原理是在電力負荷期間升起重力塊，將電能轉化為重力勢能儲存起來，在電網負荷高峰期再將重力塊落下，將儲存的能量釋放。重力儲能技術性能穩定，使用壽命長且無衰減現象，安全性高，這一點剛好匹配當前儲能市場上長時儲能愈發重要的大環境。

　　重力儲能優點頗多，除了上述的壽命長無衰減，還可使用廢棄物作為原料，基本無污染，并具備轉動慣量，能夠提供系統抗擾動能力。同時具有良好的適應性，對選址要求條件不高，可應用的場景限制少選擇多，擁有大規模推廣應用的潛力。

　　1安全性：純物理儲能型式，無燃爆風險

　　2經濟性：全生命周期度電成本低、壽命期長、能固廢循環利用

　　3建設可行性：建設周期短、容量規模擴展靈活，功率和容量可耦合可解耦

　　4環境、系統友好：對環境友好、慣量支撐構網型儲能對電網友好、具備長時儲能且無自放電

　　日前，清華大學副校長、電機系教授曾嶸表示，龐大復雜的電力系統，如何保證安全可靠運行，本身就是很大的挑戰。未來幾十年間，行業還有不少關鍵核心技術需要突破。其中在負荷側，曾嶸提及要發展壓縮空氣、重力儲能等儲能技術。

　　中國能建技術突破、能源企業加緊布局!

　　除了先行者中國天楹，如今中國能建、粵水電、中國電建等一系列能源企業也加入了重力儲能布局之列。

　　中國能建

　　2022年10月消息，由中國能建陜西院研發的《一種纜車式重力儲能裝置》獲得國家知識產權局實用新型專利授權。《一種纜車式重力儲能裝置》涉及儲能技術領域。由于傳統機械儲能都需要介質傳輸能量(例如抽水蓄能)，這大大限制了儲能的應用場景;本項目打破傳統儲能思路，將發電機移動起來，使發電機在運行的過程中完成充放電過程。只要在有一定高差的山體上均可完儲能過程，具有較強發展潛力。

　　6月28日，中國能建數科集團黨委書記、董事長萬明忠帶隊前往江蘇省南通市如東縣100MWh重力儲能項目調研。國家電網公司原總經理助理、中國電機學會電力建設專委會主任委員喻新強參加調研。萬明忠表示，在國家“碳達峰·碳中和”的戰略背景下，新型長時物理儲能是構建新型電力系統的關鍵技術，希望數科集團能與中國天楹在重力儲能領域開展深入合作，共同推動國家“雙碳”目標落地。

　　7月8日上午，中國能建中電工程華北院召開重力儲能技術宣貫及市場開發推動會。黨委書記、董事長梁政平出席會議并發表題為《抓住機遇，搶占先機，主動作為，加快推進重力儲能專有技術市場化應用，為公司創新發展提供新動能》的重要講話，總經理、黨委副書記李一男出席會議并講話，會議由總工程師兼副總經理孫永斌主持。

　　梁政平指出，要充分認識公司發展重力儲能業務的時代機遇，全面領悟公司發展重力儲能業務的重大意義，深刻理解公司發展重力儲能業務的堅定決心，切實執行公司發展重力儲能業務的工作部署。李一男在講話中從新型儲能在新型電力系統的重要性、公司發展重力儲能的技術優勢和堅定不移加快對重力儲能業務布局等三個方面強調了重力儲能業務對公司發展的重要性。

　　9月6-10日，在第四屆中國—蒙古國博覽會上，中國能建華北院重力儲能技術亮相，展示重力儲能技術亮點及工程應用情況。重力儲能是極有前景的長時、大容量、構網型儲能方向，因地制宜建設可有效填補低成本+快裝機+大容量長時構網型儲能技術空白，尤其適用于為“沙戈荒”大基地可再生能源的大規模消納提供支撐，是一種具有綜合比較優勢的新型儲能。華北院率先開展重力儲能技術研究及工程化應用，通過創新系統優化和技術手段，形成了不同技術路線的重力儲能專有技術，并主導構建了產業鏈支撐。目前已簽訂多個重力儲能合作協議及相關項目可行性研究，完成了數十個項目選址及方案論證，并為多個地方政府提供重力儲能規劃及示范項目建設。

　　據悉，華北院擁有兩大重力儲能創新方案。

　　基于豎井的重力儲能工程方案：

　　華北院首創性提出了單機容量最大、單模塊容量最大、創新設備應用多、系統效率高、經濟性優、全國產自主可控供應鏈的基于豎井式的模塊化工程方案。形成了基于多目標尋優的重力儲能工藝包、邏輯建模及動態仿真技術、損耗優化技術、智慧安全技術等十余種基礎研究和工程技術。

基于豎井的重力儲能工程鳥瞰圖

　　基于山地的重力儲能工程方案：

　　在山地坡面或礦井坡道場景中，華北院開發出了可實現多模塊集群運行、支撐GW級規模的重力儲能工藝及產業鏈設備工程方案，通過規模化實施，因地制宜的實現極有競爭力的單位投資造價。

基于山地的重力儲能原理示意圖

　　粵水電

　　9月27日，中國天楹公告，其全資子公司江蘇能楹新能源科技發展有限公司與粵水電全資子公司新疆粵水電能源有限公司簽訂《戰略合作協議》。江蘇能楹將充分發揮新能源開發、建設和投融資優勢;新疆粵水電將利用重力儲能產業落地的優勢協同甲方共同拓展國內的新能源項目。雙方根據項目的實際情況，就本框架協議項下各個合作項目的時間進度作出安排并制定具體的進度計劃，爭取在三年內，通過雙方有效合作，在國內共同合作開發不低于2GWh重力儲能項目、5GW風光發電項目。

　　青海能源集團

　　2月14日，青海能源集團公司黨委書記、董事長方勤升會見中國天楹集團黨委副書記、副總裁陶志峰等一行。方勤升董事長指出，青海能源集團作為省內最大的能源企業，新型能源合作空間廣闊，魚卡、團魚山礦區采煤沉陷區土地資源利用和礦井矸石再循環利用都是合作的切入點，希望天楹集團能在矸石綜合利用(將矸石轉化為重力發電模塊)上制定研究計劃，在煤矸石資源回收綜合利用、環境保護等方面開展攻關調查研究，設計可操作性強的、可推廣的計劃，以環保領域和新型儲能(重力儲能)為主線，圍繞創新發展、要素整合和平臺建設為方向，發揮各自優勢，實現互利共贏。努力將魚卡礦區和團魚山礦區作為試點，打造成青海省首個重力儲能示范項目。

　　國家電網

　　2022年5月16日，中國天楹與國網就重力儲能技術研究等達成戰略合作。雙方將成立協作團隊、共同推進建設如東100MWh用戶側重力儲能示范項目。基于“新能源+重力儲能”的源網荷儲一體化技術，持續革新重力儲能技術，探索用電、發電、儲能、 調峰調頻組合模式，積極拓寬重力儲能技術應用場景，推動儲能技術的多元化應用，加快實現儲能核心技術自主化，推動儲能成本持續下降和規模化應用。國網江蘇綜能協助推進項目參與中長期交易、現貨、需求響應、 調峰調頻輔助服務等各類電力市場，具體雙方分享收益另行約定。

　　國家電投

　　2022年8月12日，中國天楹公告稱，與國家電投集團浙江新能源有限公司簽署合作框架協議，在國內就開發建設重力儲能、光伏發電、風力發電、綜合智慧能源等電力能源項目展開合作。公告顯示，爭取在三年內，通過雙方有效合作，在長三角地區獲取不低于1GWh重力儲能項目、5GW綠電項目，并就如東重力儲能項目、灘涂光伏項目優先開展合作。

　　2022年8月2日，國家電投云南國際黨委書記、董事長吳智泉與中國天楹股份有限公司(以下簡稱“中國天楹”)董事長嚴圣軍以視頻方式會談，并代表雙方共同簽署戰略合作框架協議。

　　中國電建

　　2022年5月31日，中國天楹公告稱，控股子公司阿特拉斯(江蘇)新能源科技有限公司與中電建水電開發集團有限公司簽署了《戰略合作協議》，雙方就能源市場開發相關事宜達成戰略合作。據了解，雙方將圍繞重力儲能+光伏、風電、水電、核電、生態修復、尾礦治理、建筑垃圾等零碳能源+資源綜合利用的解決方案，全面開展合作。力爭在“十四五”期間在全國共同開發投資不少于 2GW+的重力儲能電站。同時，支持電建集團體系內儲能開發項目在同等條件下優先與中國天楹合作重力儲能。

　　協議中顯示，雙方將合作開拓新能源市場，阿特拉斯應充分發揮自身在儲能領域的技術優勢，提供高效的重力儲能技術、設備及能源管理軟件。中電建水電應充分發揮自身在新能源、水電領域的優勢，提供完備的新能源、重力儲能電站投資開發及項目管理服務，其中中電建水電負責控股投資開發重力儲能項目，引入電建集團其它成員負責控股開發新能源項目。

　　三峽集團

　　2022年11月8日，中國天楹公告稱，由中國三峽建工(集團)有限公司牽頭，聯合新加坡能源國際能源投資公司、中建七局新能(上海)建設有限公司以及中國天楹股份有限公司控股子公司阿特拉斯(江蘇)新能源科技有限公司，與貴州省畢節市人民政府建立戰略合作關系并共同簽署《戰略合作框架協議》。

　　擬在畢節市投資建設“風光水儲”一體化能源基地項目，投資建設裝機容量不低于40萬千瓦時的重力儲能項目，在畢節市范圍內選定裝機總容量約150萬千瓦的抽水蓄能項目進行具體合作。

　　據悉，項目投資開發分期進行，第一期擬投資建設規模為20萬千瓦時重力儲能項目及相關廠房配套、100萬千瓦新能源項目及150萬千瓦的抽水蓄能項目，剩余批次項目擬投資規模根據畢節市實際資源配置情況確定。

　　天通能源

　　4月2日，內蒙古通遼市人民政府與內蒙古天通能源有限公司簽署150MW/600MWh重力儲能電站項目和重力儲能裝備制造項目。

　　項目案例頻頻落地

　　據北極星儲能網不完全統計，中國天楹已簽訂不低于4.4GW的重力儲能項目，并且被承諾2.6GW的新能源發電指標。此外，在建設儲能項目的同時，中國天楹已經在山西、甘肅、內蒙古等地簽約建設重力儲能相關產業。10月11日，中國天楹投資10億元，于黑龍江綏化成立安達市天楹新能源有限公司，為未來重力儲能項目走進東北三省增加可能性。

　　目前，簽約投建的重力儲能項目在不斷突破，這對重力儲能未來商業化擴展市場有重要作用。江蘇如東100MWh儲能項目建成后將成為全球第一個不依賴抽水蓄能技術的商業規模重力儲能系統，今年7月27日，如東100MWh重力儲能項目入選了國家能源局《第三批能源領域首臺(套)重大技術裝備(項目)》清單;甘肅金塔 150MW/600MWh重力儲能項目首次采用山體式重力儲能建設方案;河北懷來100MWh重力儲能項目是全球首個服務于數據中心的重力儲能項目。

　　江蘇如東25MW/100MWh重力儲能示范項目

　　地點：江蘇南通

　　該項目位于江蘇省如東縣洋口鎮高端裝備制造產業園，占地65畝，由中國天楹與EnergyVault公司合作建設，為全球首個電網級EVx重力儲能示范項目，建成后將成為全球第一個不依賴抽水蓄能技術的商業規模重力儲能系統。

　　如東100MWh重力儲能項目總投資10億元，建設規模為100MWh，發電功率為25MW。項目引入全球領先的重力儲能技術，建設一座儲能塔，利用人工智能算法控制單元模塊的高度來實現勢能與電能的轉換。重力儲能既適用于電力的調峰調頻，綜合效率能達到85%以上。

　　8月1日，項目進入調試第一階段，9月26日，項目主體工程已于順利封頂，進入設備安裝調試階段。

　　吉林遼源風光儲氫氨一體化項目

　　地點：吉林遼源

　　10月20日，中國天楹公告，近日與吉林省遼源市人民政府就通過重力儲能實現廢礦坑綠色修復、打造風光儲氫氨一體化項目等達成一系列合作共識，共同簽署《投資合作框架協議書》。在本次合作過程中，中國天楹將利用遼源富集的風光資源，充分發揮重力儲能全球領先的技術優勢，以風光發電為基礎，通過重力儲能，實現真正意義上的綠氫綠氨制備。同時重力儲能項目將依托廢舊礦山的自然高差進行建設，利用尾礦、矸石作為生產重力儲能模塊的原材料，將新能源與綠色修復有效結合，為綠色生態融合發展提供新思路，持續拓展重力儲能技術應用場景和潛在市場。

　　山西云岡100MW/400MWh重力儲能項目

　　地點：山西大同

　　技術：自建高程式重力儲能

　　10月14日，中國天楹與山西大同云岡經開區簽署協議。中國天楹計劃在云岡經開區建設100MW/400MWh重力儲能項目及相關產業，項目采用自建高程式重力儲能，主要建設儲能系統、發電系統、傳動系統、控制系統、升壓站以及廠房等公輔配套設施。

　　此外，協議還提到，云岡經開區承諾在本協議生效后3年內為中國天楹向市級相關部門爭取1700MW的風電新能源發電指標，每年不低于500MW風電新能源發電指標。同時，云岡經開區在本協議簽訂的當年為中國天楹額外配套200MW光伏發電上網指標(本協議前述條款1700MW風電新能源發電指標之外)，中國天楹承諾在取得200MW光伏發電上網指標后100日內，保證相關產業投產。

　　中國天楹表示，公司此次在云岡區投資建設100MW/400MWh重力儲能項目及相關產業，在助力當地煤矸石等礦產尾料的消納利用，推動云岡構建多元化新能源開發利用格局的同時，也有利于公司系統構建新能源產業發展生態。

　　甘肅金塔 150MW/600MWh重力儲能項目

　　地點：甘肅酒泉

　　技術：自建高程式重力儲能和山體式重力儲能

　　8月6日晚間，中國天楹公告，全資子公司江蘇能楹近日與甘肅省酒泉市金塔縣人民政府簽署投資合作協議，江蘇能楹擬在金塔縣注冊成立公司，在金塔縣境內投資建設150MW/600MWh重力儲能電站及相關產業項目。

　　據悉，該重力儲能項目采用自建高程式重力儲能(融合金塔縣文旅產業元素、打造地標性建筑)和山體式重力儲能(金塔縣尾礦礦坑資源化利用)，主要建設儲能系統、發電系統、傳動系統、控制系統、升壓站以及廠房等公輔配套設施，項目建設過程中預計可消納金塔縣北河灣園區花崗巖廢料200萬噸用于制作重力塊。重力儲能裝備制造基地主要建設水平移動小車生產線、垂直升降梯生產線、滑輪車生產線及動力軸生產線。

　　中國天楹公告表示，該重力儲能項目將首次采用山體式重力儲能建設方案，在充分發揮重力儲能技術優勢，大規模消納當地風光綠電的同時，優先考慮利用金塔縣內尾礦礦坑，使重力儲能與尾礦治理相結合，實現金塔縣尾礦礦坑資源化利用，力爭將該項目打造成尾礦治理示范性項目。

　　10月9日，中國天楹金塔重力儲能項目一期50MW/200MWh及重力儲能裝備制造基地開工。中國天楹金塔重力儲能及裝備制造基地項目總投資57億元，位于甘肅酒泉金塔縣，其中，一期規模為50MW/200MWh，工程總投資18億元。

　　據了解，重力儲能裝備制造項目一期工程將建設6個裝備制造車間，新建年產10000臺水平移動小車生產線、1000臺垂直升降梯生產線、1000臺滑輪車生產線及1000臺動力軸生產線，作為中國天楹輻射甘肅、新疆、青海、寧夏及蒙西等西北地區的裝備制造基地，該項目現已完成項目備案工作，預計2025年8月建成投產。

　　甘肅張掖17MW/68MWh重力儲能項目

　　地點：甘肅張掖

　　作為張掖市首個重力儲能技術應用范例重點項目，中國天楹17兆瓦/68兆瓦時重力儲能項目已進入建設關鍵階段，三百多名施工人員搶抓有效施工期，奮戰在工程建設一線。項目于今年4月開工建設，總投資6.7億元，目前已完成投資6000多萬元，主要建設高175米，地下3層、地上31層的儲能塔。

　　該項目利用新能源發電項目多余電能來推動復合模塊進行“充電”，待用電高峰時重力模塊靠重力做功發電。重力模塊生產原料由廢舊材料制成，最大限度實現減量化，資源再利用。

　　山西右玉100MW重力儲能項目

　　地點：山西朔州

　　9月19日，中國天楹公告，其全資子公司江蘇能楹新能源科技發展有限公司近日與山西省朔州市右玉縣人民政府共同簽署《中國天楹100MWh重力儲能項目合作協議》。該項目位于山西省右玉縣新城鎮石頭河村，占地面積約60畝，建設100MWh重力儲能項目，包含儲能系統、發電系統、傳動系統、控制系統、升壓站、重力塊以及廠房等其他公輔配套系統。

　　根據協議，由于本項目投資大、周期長，為疏導項目投資，右玉縣人民政府結合實際情況，在三年期內為江蘇能楹配套400MW可上網新能源指標(本協議簽訂后當年配套可上網新能源指標100MW)，并協助江蘇能楹辦理土地、電網接入等相關手續。

　　懷來100MWh重力儲能項目

　　地點：河北張家口

　　特點：全球首個服務于數據中心的重力儲能項目，匹配300MW的風電新能源指標

　　6月27日，中國天楹公告，中國天楹全資子公司江蘇能楹新能源科技發展有限公司近日與河北省張家口市懷來縣人民政府共同簽署《中國天楹100MWh重力儲能項目合作協議》，雙方將打造打造全球首個服務于數據中心的重力儲能項目。

　　項目選址河北省懷來縣存瑞鎮，占地面積約40畝。建設內容為100MWh重力儲能項目，包含儲能系統、發電系統、傳動系統、控制系統、升壓站以及廠房等其他公輔配套系統。由于本項目投資大、周期長，為疏導項目投資，懷來縣政府降為其匹配300MW的風電新能源相關資源。

　　近年來，懷來縣持續聚焦打造京津冀樞紐節點張家口數據中心集群“橋頭堡”，在“東數西算”中構建新格局，產業集聚力和影響力不斷增強。投資建設的重力儲能項目選址緊鄰懷來縣秦淮數據、騰訊、字節跳動IDC數據集群， 項目將充分發揮重力儲能技術優勢，大規模消納風光綠電，未來直連數據中心， 為數據中心設備提供連續、穩定、安全的低碳能源，極大地降低數據中心能耗和碳排，助力打造綠色低碳數據中心。

　　烏拉特中旗重力儲能項目

　　地點：內蒙古烏拉特中旗

　　3月13日，內蒙古烏拉特中旗與中國天楹股份有限公司簽署《重力儲能項目戰略合作協議》。該項目總裝機容量不低于2吉瓦時，總投資額大約80億元人民幣。其中，第一期為100兆瓦時示范項目，二期和三期均為1吉瓦時。同時，中國天楹公司在本地投資開發與重力儲能相關的裝備制造產業。項目落地建設，將有利于烏特拉中旗充分開發豐富的風光電資源，有助于新能源基地建設以及礦山治理、生態修復，增加農牧民收入，助力鄉村振興。

　　通遼市千萬千瓦級風光儲氫氨一體化零碳產業園項目

　　地點：內蒙古通遼

　　特點：2022年9月8日，中國天楹發布公告稱，通遼市人民政府、中國投資協會、中國天楹股份有限公司達成合作，三方將于“十四五”期間共同打造通遼千萬千瓦級風光儲氫氨一體化零碳產業園，其中風力發電6GW、光伏發電4GW，重力儲能2GWH，綠氫5萬噸/年，綠氨30萬噸/年，總投資600億元人民幣。此外，還將共同打造零碳產業裝備制造中心，重點打造重力儲能、綠氫、綠氨、生物質北方零碳裝備制造業中心，總投資100億元。

作者：