編者按：本文來源于Powermag，鳴謝自主研制NTC芯片的特普生儲能CCS集成溫度采集母排的技術(shù)支持，感謝特普生海外技術(shù)翻譯官林博女士！

總部位于美國馬薩諸塞州的一家開發(fā)能源存儲系統(tǒng)以支持可再生能源的團(tuán)隊正在推進(jìn)在波士頓郊外建立原型設(shè)施的計劃。

Fourth Power于 12 月 12 日表示，已獲得 1900 萬美元資金，以幫助擴(kuò)展其技術(shù)，公司表示該技術(shù)比鋰離子 (li-ion) 電池更具成本效益，并將提供更高的功率密度。該技術(shù)可以幫助解決太陽能和風(fēng)能等可再生能源發(fā)電的間歇性問題。該公司表示，其“熱能存儲技術(shù)利用可再生能源將碳塊加熱到像太陽一樣發(fā)光的溫度”，然后“根據(jù)需要將熱量作為電力釋放到電網(wǎng)”。

此輪投資由風(fēng)險投資公司DCVC牽頭，該公司是一家總部位于舊金山灣區(qū)的集團(tuán)，為高科技行業(yè)的公司提供資金。其他投資者包括由微軟前首席執(zhí)行官比爾·蓋茨于 2015 年創(chuàng)立的Breakthrough Energy Ventures(BEV)，以及代表 HBCU（歷史上黑人學(xué)院和大學(xué)）的黑人風(fēng)險投資聯(lián)盟 (Black Venture Capital Consortium )。

Fourth Power 首席執(zhí)行官 Arvin Ganesan 說，他的團(tuán)隊堅信“任何新技術(shù)都需要使電網(wǎng)更加可靠、更清潔和更具成本效益。我們的技術(shù)設(shè)計方式使我們能夠“與電網(wǎng)一起成長”。我們不必建造無法為納稅人和電網(wǎng)運(yùn)營商創(chuàng)造直接價值的大型電池，而是能夠滿足今天的需求并以模塊化方式發(fā)展到明天的需求。這種基本方法建立在我們過去 10 年致力于研究的技術(shù)之上，使我們有別于其他電池技術(shù)。”

Fourth Power 表示，其系統(tǒng)的成本低于其他儲能系統(tǒng)，因為它使用“現(xiàn)成且便宜的材料,使得儲能比鋰離子電池便宜 10 倍?！奔觾?nèi)桑表示，他公司的電池“是由供應(yīng)鏈不困難的材料制成的。通過避免采購鋰等礦物，我們能夠擴(kuò)大規(guī)模。”

資金支持原型

公司宣布的投資將允許在 1 MWh-e 原型站點(diǎn)上開始建設(shè)，該原型站點(diǎn)最早可能于 2026 年完工。該公司表示，其技術(shù)（圖 1）消除了火災(zāi)風(fēng)險和化學(xué)降解，并允許短期和長期使用。熱能儲存的長期持續(xù)時間。

外殼容納 Fourth Power 電池的子系統(tǒng)，并將內(nèi)部組件保持在安全的氬氣環(huán)境中，消除火災(zāi)風(fēng)險和化學(xué)降解。

加內(nèi)桑說：“我們的愿景始終是通過使可再生能源（最具成本效益的電力形式）成為電網(wǎng)全天候使用的可靠資源來應(yīng)對氣候變化?！薄拔覀冃枰軌蚺c電網(wǎng)一起發(fā)展的公用事業(yè)規(guī)模的能源存儲，以使其在全球范圍內(nèi)成為現(xiàn)實。在投資者的支持下，第四動力將加速我們的使命，通過使電網(wǎng)規(guī)模的熱電池存儲成為最具成本效益的電力生產(chǎn)解決方案，重塑清潔能源格局。我們對創(chuàng)造更美好、更可持續(xù)的未來的機(jī)會感到充滿活力?！?/p>

能源行業(yè)分析師表示，開發(fā)可存儲可再生能源電力并根據(jù)需要調(diào)度的儲能技術(shù)是可再生能源持續(xù)增長的關(guān)鍵。

能源存儲解決方案集團(tuán)EnerVenue首席執(zhí)行官 Jorg Heinemann 表示：“能源利益相關(guān)者正在發(fā)出明確的市場信號，表明對鋰離子電池替代品的需求強(qiáng)勁。”Heinemann 告訴POWER，“電網(wǎng)需要的存儲技術(shù)能夠提高安全性、更耐用、使用壽命更長，并且能夠提供超越當(dāng)今 2 至 4 小時應(yīng)用的更大靈活性。隨著能源轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，越來越清楚的是，替代技術(shù)可以為固定存儲市場提供更專業(yè)的價值。憑借這一價值，我們將看到電網(wǎng)服務(wù)和可靠性得到改善，并最終降低能源消費(fèi)者的成本。”

儲能投資

路透社2023年12月11日發(fā)布的一份報告稱，可再生資源發(fā)電量的增加和電動汽車使用的增加將使儲能成為未來幾年投資者的優(yōu)先考慮事項。報告稱，隨著清潔能源取代化石燃料，存儲技術(shù)將繼續(xù)在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要作用。

今年早些時候?qū)?shù)百名能源行業(yè)專業(yè)人士進(jìn)行的一項調(diào)查的受訪者表示，“儲能將成為 2024-2026 年的優(yōu)先技術(shù)”，其中 43% 的受訪者“表示他們的組織計劃在未來三年內(nèi)投資該技術(shù)，據(jù)路透社報道。

Fourth Power 的加熱器在極高的溫度下運(yùn)行，幾乎是太陽溫度的一半，這使得系統(tǒng)具有高功率密度。

美國能源信息署（EIA）和可再生能源行業(yè)表示，建設(shè)儲能以實現(xiàn)更多可再生能源資源的調(diào)度對于清潔能源行業(yè)的持續(xù)增長非常重要。在太陽能和風(fēng)能發(fā)電量較大的地區(qū)，可再生能源調(diào)度的削減是一個特殊問題，因為在某些時期，發(fā)電量可能會超過電網(wǎng)容量或客戶的電力需求。

該行業(yè)經(jīng)常指出，加利福尼亞州擁有儲存多余能源并根據(jù)需要調(diào)度的能力非常重要。管理該州電網(wǎng)的加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商（CAISO）表示，到 2022 年將削減超過 2,450 GWh 的太陽能和風(fēng)能發(fā)電量，相當(dāng)于該州每月用電量的 10%。EIA表示，去年全國可再生能源產(chǎn)量減少了8,950吉瓦時。

EIA在11月的一份報告中表示，截至今年9月，CAISO已削減了超過230萬兆瓦時的風(fēng)能和太陽能發(fā)電量。EIA的數(shù)據(jù)顯示，太陽能發(fā)電占去年削減的能源總量的95%，今年迄今為止，太陽能發(fā)電占今年前7個月削減的能源總量的94%。

Fourth Power 的傳熱系統(tǒng)將液態(tài)錫移動到整個電池中以散發(fā)熱量。它的設(shè)計使用壽命長達(dá) 30 多年，且無腐蝕。

可再生能源的限電問題也是其他國家（包括整個歐洲）的一個問題。法國Carbonexit Consulting公司總裁兼高級市場情報顧問Francois Le Scornet最近告訴POWER，“歐洲可再生能源的建設(shè)顯然高度依賴于隨之而來的能源存儲的發(fā)展。太陽能和風(fēng)能等可再生能源的間歇性會導(dǎo)致電力生產(chǎn)/消費(fèi)不平衡，從而導(dǎo)致電網(wǎng)穩(wěn)定性出現(xiàn)問題。”

通用電氣可再生能源公司前全球營銷主管 Le Scornet 表示：“如您所知，儲能通過存儲高發(fā)電時期產(chǎn)生的多余電力并在需求高時釋放來幫助緩解這些問題。歐盟委員會估計，到 2030 年，歐盟將需要至少 200 吉瓦的儲能才能實現(xiàn)其可再生能源目標(biāo)，這是一個非常雄心勃勃的目標(biāo)。”

第四動力的技術(shù)

Fourth Power 的技術(shù)是由Asegun Henry 博士開發(fā)的，當(dāng)時他是亞特蘭大佐治亞理工學(xué)院的教授。亨利現(xiàn)在就職于麻省理工學(xué)院（MIT）。該公司表示，其熱電池技術(shù)“保持著多項記錄，包括泵送液態(tài)金屬最高溫度為 1,200°C 的吉尼斯世界紀(jì)錄”。

“經(jīng)過十多年的研發(fā)，我們很高興能夠在我們的旅程中達(dá)到這一重要的里程碑，這要?dú)w功于我們的資助伙伴認(rèn)可了 Fourth Power 熱電池技術(shù)的創(chuàng)新和潛力，”創(chuàng)始人兼首席技術(shù)官 Henry 說道, “我很自豪能夠領(lǐng)導(dǎo)這支工程專家團(tuán)隊，并期待繼續(xù)我們的工作，開發(fā)一種長期儲能解決方案，該解決方案比現(xiàn)有解決方案便宜得多，可靠，而且重要的是，無需采礦即可擴(kuò)展。鋰。”

Fourth Power 的碳塊用于在破紀(jì)錄的溫度下儲存能量。它們發(fā)出白熱光，并通過熱光伏發(fā)電（TPV）將熱量轉(zhuǎn)化為電能。

Fourth Power 表示，其儲能系統(tǒng)將太陽能或風(fēng)能等可再生能源轉(zhuǎn)換為熱能，并可以存儲起來以備需要。熱電池加熱（圖 2）液態(tài)錫，然后將其移動通過管道系統(tǒng)（圖 3）以“加熱碳塊堆，直到它們發(fā)出白熱光（圖 4）。然后，該系統(tǒng)將熱光伏 (TPV) 電池暴露在光線下（圖 5），并將其轉(zhuǎn)化為電能。”該公司表示，其技術(shù)“旨在最大限度地提高可再生能源發(fā)電的價值，并以與其他能源存儲方案相比最低的成本為電網(wǎng)運(yùn)營商提供控制和靈活性。該系統(tǒng)還具有模塊化和可擴(kuò)展性（圖 6），通過添加更多碳塊來增加存儲持續(xù)時間，從而隨著可再生能源發(fā)電的增加而與電網(wǎng)一起增長。”

DCVC 聯(lián)合創(chuàng)始人兼執(zhí)行合伙人 Zachary Bogue 表示：“Fourth Power 的解決方案是一個經(jīng)過精心設(shè)計的盒裝太陽能解決方案。我們很高興能與這個杰出的團(tuán)隊合作，他們一流的技術(shù)可以大大增加可再生能源的生產(chǎn)和使用?！?/p>

該公司表示，其公用事業(yè)規(guī)模儲能方法考慮了風(fēng)能和太陽能發(fā)電的預(yù)期增長。報告稱，“本來會因限電而浪費(fèi)的可再生能源可以儲存一個多月，并在幾小時到幾天的任何時間段內(nèi)放電，同時保持盡可能低的成本?！彼硎驹摷夹g(shù)可以“滿足當(dāng)今的短期[5小時]需求和未來的較長持續(xù)時間[100小時]需求。它在幾秒鐘內(nèi)放電的靈活性是獨(dú)一無二的，并且對電網(wǎng)運(yùn)營商有幫助，因為他們試圖確?？煽康碾娋W(wǎng)和 24/7 電力。”

Fourth Power熱電池的每個子系統(tǒng)都是單獨(dú)安裝的，允許能量和功率獨(dú)立縮放

BEV 投資委員會聯(lián)合主席卡邁克爾·羅伯茨 (Carmichael Roberts) 表示：“可靠且可擴(kuò)展的清潔能源存儲將成為零碳未來的基石。”羅伯茨是Material Impact 的聯(lián)合創(chuàng)始人兼管理合伙人，Material Impact 是一家風(fēng)險基金，致力于創(chuàng)建使用創(chuàng)新材料開發(fā)產(chǎn)品的科技公司。Roberts 表示：“Fourth Power 多年的研究和技術(shù)突破使他們能夠加速其創(chuàng)新存儲解決方案的開發(fā)，并在未來幾年實現(xiàn)重要的里程碑。”

特普生，成立于2011年，是國家高新技術(shù)、專精特新企業(yè)。主要研制NTC芯片、熱敏電阻、溫度傳感器、儲能線束、儲能CCS集成采集母排等溫度采集產(chǎn)品系列。以服務(wù)為立足之本、以技術(shù)實現(xiàn)客戶價值的特普生，競爭力優(yōu)勢明顯：自主研制NTC芯片及熱敏電阻，實現(xiàn)國內(nèi)最小封裝尺寸及最高溫控精度；專利百項，保留不公開技術(shù)2項；為客戶提供溫度控制產(chǎn)品的一站式服務(wù)。

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