Energy VaultのRudongプロジェクトは、重力エネルギー貯蔵の実用的な試験を提供している。これは、この種のプロジェクトに有利だと考えられる環境、すなわちコンクリート、鋼鉄、モーター、電力電子機器の国内サプライチェーン、政府支援、系統との調整、経験豊富な中国の建設パートナーが存在する中国で建設されたためである。それにもかかわらず、分析では、同プロジェクトを同じサービスを提供する現代的な中国の蓄電池システムと比較した場合、経済的な結果は弱いように見えるとしている。
Rudongの出力は約25MW、容量は100MWhであり、最大出力で4時間運転できるよう設計されている。高さはおよそ148メートルで、1個当たり名目25トンのブロックを1万2,000個以上備えるほか、96基のクレーンと、施設の下に掘削された数千本の杭を含む。Energy Vaultのプロジェクトページは、2023年末までに全面的な系統接続が予定されていたと示しているものの、現在もこのプロジェクトを試運転段階と説明している。
同じサービスを基準にした比較
この比較が重要なのは、中国における4時間蓄電池が、まれな実験技術ではなく、さらなる標準化に向かう市場で調達されるインフラになっているためである。分析では、Sungrow PowerTitan 2.0のユニットを基盤とする100MWhの蓄電池発電所を例に挙げている。20フィートコンテナサイズの各交流ユニットには、5MWhの蓄電池と2.5MWのパワーコンバーターが搭載される。Sungrowによれば、この容量の完全な発電所には約1,200平方メートルが必要となる。
これに対して、Rudongのタワーだけでその約11倍の面積を占める。また、報告書に掲載された比較では、プロジェクトの資本費の中心推計は、同等の現代的な中国の蓄電池システムの約8倍とされ、運用・保守費用と内包炭素排出量も大幅に高い。これは、中国のプロジェクトと高コストな西側の蓄電池を比較しているのではなく、同じ中国の産業経済の中にある2つの技術を比較しているのである。
重力エネルギー貯蔵は実際に何を提供するのか？
この概念には、貯蔵コンポーネントの面で一定の利点がある。ブロックは、低価値の金属材料や廃棄物から製造でき、底部の鋼板と保護層が必要となる。また、蓄電池セルと同じ形で化学的に劣化することはなく、セルの熱暴走リスクにも直面せず、貯蔵媒体の寿命は数十年に及ぶ可能性がある。
しかし、ブロックだけで貯蔵システム全体を構成するわけではない。安価なブロックを系統にとって有用なものにするには、大規模な構造物、深い基礎、クレーン、水平搬送設備、モーター、発電機、ブレーキ、駆動装置、制御システム、センサー、電力電子機器に統合しなければならない。したがって、ブロック材料に関連する炭素排出量が少なくても、数千個の重量物を繰り返し動かすために必要な土木工事や設備から生じる炭素排出量がなくなるわけではない。
なぜこのニュースが重要なのか？
Rudongの事例は、ある技術が実現可能であることと、システム全体のレベルで代替手段と競争できることの違いを明らかにしている。このプロジェクトは、ブロックを用いた重力エネルギー貯蔵を電力事業規模で設計できることを証明した。しかし、蓄電池が一体型ユニットと4時間の放電サービスを提供する場合、その複雑な構造がコストを正当化することを証明したわけではない。
記事はまた、Energy Vaultが6本のアームを備えた開放型クレーンのコンセプトから、密閉型のEVx構造へと事業を拡大し、その後、クリーンテクノロジー分野で特別買収目的会社による企業の波が起きていた時期に、上場企業市場へ参入したことにも言及している。その後、同社はリチウムイオン蓄電池プロジェクトの発表を開始し、重力エネルギー貯蔵は、蓄電池システムの統合を含む、より広範なポートフォリオの一部となった。これらの展開は、Rudongプロジェクトを工学的な失敗にするものではない。この規模の施設を建設し、昇降設備を調整したことは重要な工学的成果である。しかし、成熟した蓄電池ソリューションではなく、追加的な複雑さを購入することの妥当性という問題を改めて提起している。
一部の比較については、技術に対する最終的な判断に変える前に、なお独立した精査が必要である。完全な評価では、炭素排出量の算定範囲、設備の保守要件と稼働率、必要とされるサービスの性質を明確にすべきである。また、蓄電池を恒久的な資産として扱うのではなく、劣化と交換を前提にしたうえで、その寿命を比較すべきである。記事によれば、重力エネルギー貯蔵の長寿命という利点が、そのコスト、面積、複雑さを埋め合わせるかどうかを決めるのは、これらの側面である。