1500℃碳块储热!比尔·盖茨领投的Antora拟打造低价长时储能技术
发布者:admin | 来源:中国储能网 | 0评论 | 2776查看 | 2022-05-02 14:37:25    

2022年,长时储能领域初创公司Antora Energy获得比尔盖兹(Bill Gates)的Breakthrough Energy Ventures与风险投资人ChrisSacca的Lowercarbon Capital共同领投的5000万美元融资,全球石化巨人壳牌(Shell)的创投部门也参与了这项投资。这也是自去年4月EnergyNest为其基于混凝土的类似技术筹集了1.3亿美元以来,该领域最大的一轮融资。这家起源于硅谷,成立于2018年的储能初创公司,为何能得到诸多投资人青睐,本文将一探究竟。


一、Antora Energy公司的发展背景


Antora Energy公司由三位来自麻省理工学院、斯坦福大学的年轻人Andrew Ponec,Justin Briggs,and David Bierma联合创立,目标是使用低价的高温热能储存(固态碳块)和高效的TPV(Thermophotovoltaic)来解决风能和太阳能对电网的间歇性挑战,同时解决传统储能造价经济性问题。


公司成立不久后,便于2018年8月得到美国能源署ARPA-E(Advanced Research Projects Agency-Energy)的资助,并且成为第一批由美国可再生国家实验室NREL支持的GameChanger Accelerator,陆续从ARPA-E,CEC(美国加州能源署),NSF(美国国家科学基金)以及其他机构获得资助约2400万美元。



二、Antora Energy公司核心技术介绍


Antora Energy公司的定位是发展长时储能以满足未来大规模新能源接入对电网带来的调节不足的问题,同时立足于现有储能技术经济造价过高,尤其是长时间储能价格翻倍的问题。因此该公司从三个方面破局,一是储热介质,寻找低造价、高能量密度的储热介质;二是热传递的方式,寻找简单可靠的热传导方式;三是热电转换,寻找可行的热-电转换技术。通过大量的市场调研、技术分析论证,最后采用下图所示的技术方案,储热介质采用碳块、热传递方式采用光辐射、发电方式采用光热发电。



(一)廉价的固态碳块


与其他热储能产品相比,Antora Energy采用固态碳块作为储热介质,具有造价低、原材料供应充足、极高能量密度、高导热系数。




(二)高效可靠的光辐射


使用高强度聚合光照可低成本、高可靠将温度提升至1500摄氏度。


(三)自主研发高效光热发电技术


通过如下图所示多次回收低能量光源,热电转换效率达到40%(当前该领域世界最高转换效率)。




此外,TPV面板较高的能量密度和紧凑型的设计,TPV面积远小于传统光伏发电面板。



三、产品应用情况介绍


目前,Antora Energy公司500千瓦时样机已在调试阶段,已完成1000小时成功运行测试。将于2022年在加州Fresno建成投产第一批示范工程。




四、Antora Energy公司的优势和不足


优势方面:Antora Energy公司通过低成本的固体碳块储热以及光热发电,可较为显著降低产品的造价。


劣势方面:热电效率与其他储能技术相比,仍有一定差距,单纯用于电源、电网储能不具备经济可行性。产品应用场景还需进一步深入,可结合工业园区热电联产等场景进行探索。


五、未来展望


随着全球新能源规模的日益增长,长时储能的作用将日益凸显,以热储能、物理储能以及其他形式电化学储能为代表的长时储能的市场需求也将迎来爆发式的增长。但长时储能的技术路线、技术可行性、技术经济造价以及市场定位等仍需开展大量的工作。


目前,国外对于长时储能技术正在开展快速的技术推进,以长时储能企业和投资机构组成的长时储能联盟、以美国能源署以及各大国家实验室组成的长时储能专项研发计划等都在紧锣密鼓开展技术研发和商业部署,各项技术层数不穷。


近期,伴随着新能源的快速发展,国内储能市场发展如火如荼,但除了电化学储能、压缩空气储能以及飞轮储能外,其他形态储能发展缓慢。即便是电化学储能,也是在各地区新能源强配储能的要求下勉强布局,未来可持续性以及经济性都有较大风险。笔者认为当前国内储能技术还不足以迎接新型电力系统面临的挑战,急需拓展和探索更多更全面的技术路线。

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