抽水蓄能长期以来一直是储能领域的主力军,可靠、成熟,能够提供电网规模的容量。但传统的抽水蓄能有一个缺点:它需要山地和大量的水。
这就是 RheEnergise 想要消除的限制。
这家总部位于英国的公司开发了所谓的“高密度水电”,这是一种抽水蓄能系统,它不是用水,而是使用一种密度高出2.5倍的专有流体。首席执行官斯蒂芬·克罗舍尔表示,这种转变“将可再生能源的间歇性问题转化为巨大的机遇”。
RheEnergise 正在英格兰西南部普利茅斯附近的一处山坡上建设其首个全面示范项目。该项目于去年 6 月开工,预计今年夏天将获得测试结果。
密度比水大,对景观影响较小
RheEnergise 技术背后的核心思想简单但强大:用密度更大的流体代替水,以在更小的空间内存储更多的能量。
“我们的液体是水中的矿物悬浮液。它环保、无毒、密度高,而且是一种完全流动的液体,”克罗舍尔解释说。“它的密度是水的2.5倍,所以略大于混凝土的密度。混凝土会漂浮在我们的液体中。”
更高的密度带来了一个关键优势:性能堪比传统抽水蓄能,但海拔却低得多。“我们在200米深处的表现和在500米深处的水一样,”克罗舍尔说。“世界上的丘陵比山脉多得多。”
该公司估计,使用其流体,项目可以降低60%的海拔高度,或减少60%的系统物理占地面积,或在两者之间找到平衡。无论哪种方式,都意味着项目规模更小、更灵活,并且可以更靠近能源需求点。
“如果项目位于敏感的景观区域,你可以完全隐藏和遮盖项目,”他指着普利茅斯附近景观场地的概念图补充道。“这些项目完成后,几乎可以完全被掩埋,不被人看到。”
工程优势
虽然其原理基于传统水力发电,但细节却截然不同。RheEnergise 的流体需要定制的泵和涡轮机,以适应更高的密度和不同的流动特性。
“涡轮机的结构是一样的,都是弗朗西斯式涡轮机结构,但需要针对流体进行重新设计,”克罗舍尔说。“弗朗西斯式涡轮机的设计中有一些元素与矿物悬浮液的配合效果并不好。”
这种采用成熟技术并加以改进的过程,帮助公司快速发展。“这是一项工程活动,而非基础科学,”他指出。
他们位于蒙特利尔的研发中心在完善和验证设计方面发挥着关键作用。“我们建造、测试、调试。首先,我们会进行一些理论研究……然后我们会搭建一个测试台,并实际验证这些理论研究。”
RheEnergise 使用的定制涡轮机之一。
寻求存储的市场
全球大力发展可再生能源,暴露了电网面临的核心挑战之一:如何储存风能和太阳能等间歇性能源,并在用电高峰时将其输送出去。这时,长时储能就变得至关重要。
RheEnergise 的解决方案定位于短期电池储能和超长期季节性储能之间的最佳平衡点。“在大约八小时的储能时长下,我们的成本大约是锂离子电池的一半,”Crosher 说。
他指出,英国的研究表明,大多数能源转移将发生在4至20小时的时间段内,而RheEnergise公司相信自己能够在这一时间段内占据主导地位。“通过储能转移的总能源中,或许有60%的份额位于我们实力最强的市场领域。”
除此之外,潜在市场规模巨大。“到2040年,全球市场资本支出总额将达到4万亿美元,”克罗舍尔援引麦肯锡为长时储能委员会所做的研究说道。
矿山、模块化建筑和市场动力
该公司早期关注的领域之一是采矿区,包括活跃的和废弃的,这些区域提供现成的海拔、高能源需求,在某些情况下,还提供制造 RheEnergise 专有液体的原材料。
“矿山对我们来说就像一个滩头阵地,”克罗舍尔说道。“他们每天24小时运营,能源需求很高,但他们也完全理解我们在做什么……而且我们也有可能利用一些废料来生产高密度液体。”
世界各地的企业都对此表现出浓厚的兴趣。该公司已获得来自25多个国家的潜在客户,并与加拿大、英国、智利和澳大利亚的合作伙伴签署了谅解备忘录。
一个突出的例子是智利北部,那里的太阳能发电量已经超过了电网的消纳能力。“每年大约有1,600个小时,智利电力市场的电价要么为零,要么为负,”克罗舍尔说。“这仅仅是因为电网中太阳能的规模巨大。这对我们来说是好事,但对这些能源资产的所有者来说却不是好事。”
与传统水力发电相比,RheEnergise 发电工艺可以利用更小的山丘。
期末考试和未来资金
普利茅斯项目目前正进入调试阶段。“我们目前正在为现场通电。下周我们将对发电机、电动机和驱动器的电气部分进行调试,”克罗舍尔说道。“我们预计今年夏天就能看到结果。”
截至目前,该公司已筹集超过15万英镑,其中三分之二来自非稀释性资金,最后一轮种子轮仍有2万英镑可用。“目前的股价是15.76英镑……我们真心希望年底进入机构轮融资时,股价能上涨三到四倍。”
此后,路线图还包括英国、爱尔兰、波兰和北美的首创项目和后续项目。
我们的愿景依然简单:“高密度水力发电。将项目设在小山丘上,而不是高山上。为此,我们使用高密度矿物悬浮液。”




