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高密度液体抽水蓄能证明可运行,但扩张面临矿产资源困境

RheEnergise 已在德文郡证明,使用高密度液体的抽水蓄能系统可以运行,设计功率为 500 千瓦,但示范项目在完全放电时仅提供约 15 分钟,而不是 4 小时。分析认为,延长储能时长可能推动该技术与电池竞争,也可能使其面临巨大的矿产资源需求。

2026-09-12
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فريق تحرير certi.news
高密度液体抽水蓄能证明可运行,但扩张面临矿产资源困境
RheEnergise 已在德文郡证明,使用高密度液体的抽水蓄能系统可以在实验室之外运行。该公司在德文郡 Cornwood 建造了上下两个储罐,安装了泵、管道和发电设备,然后将一种公司专有液体泵送至高处,并通过涡轮机使其回流。示范项目达到了 500 千瓦的设计功率,但没有接入电网,在满功率运行时仅提供约 15 分钟的放电时间。

这一解读依据 Michael Barnard 发布的分析以及英国示范项目的政府最终报告。核心结论并不是该技术失败,而是证明系统能够运行,与证明其能够在经济上扩展为多小时或数吉瓦级储能项目,是两回事。

Cornwood 项目证明了什么?

该系统最初设计为以 500 千瓦的功率运行 4 小时,但生产足够数量且符合所需规格的液体存在困难,导致可用储量减少。此外,综合系统测得的往返效率为 59%,尚未计入当时还未完成测量的寄生负荷。相比之下,RheEnergise 假定商业系统的效率约为 80%,并认为更大型设备的性能可能有所改善;不过,假设值与当前测量值之间的差距仍是一个需要通过实际运行加以证明的问题。

示范项目还暴露出一些运行挑战,包括重晶石材料对湿度敏感、混合过程出乎意料地缓慢、替代材料的化学性质存在差异,以及需要数月进行故障排查并重新设计液体生产流程。这些结果对于首个此类项目而言很正常,但也意味着这种液体并非水的惰性替代品,而是储能电站本身的复杂组成部分。

密度优势并非没有代价

所使用液体的密度约为水的 2.5 倍。从工程角度看,这使得在使用更少液体体积或更低高度的情况下储存相同的重力势能成为可能,从而或许能够利用不适合传统抽水蓄能电站的地点。但这一优势需要制造含有矿物的液体,同时保持其均匀性、化学性质以及在泵送和放电过程中的特性。

储能时长越长,问题就越突出。在功率和高度不变的情况下,每增加 1 小时,通常都需要相应增加液体数量,从而需要更多的增重矿物。该分析以 600 兆瓦、持续 18 小时为例估算:根据 RheEnergise 专利所披露的信息,一种富含重晶石的配方可能需要约 880 万吨重晶石,仅用于活性液体。这个数字不包括非活性储备、加工损耗或储备量。

时长与竞争的两难

储能时长使该技术处于不同竞争者之间。如果 RheEnergise 瞄准 4 小时、6 小时或 8 小时等较短时长的系统,那么获取矿物相对更容易,但它将进入锂离子电池拥有强大市场存在感且成本持续下降的领域。分析指出,BloombergNEF 在 2025 年进行的调查估计,固定式储能电池组价格约为每千瓦时 70 美元,同时提醒,电池组价格并不等于完整储能系统的安装成本。

该公司的早期商业发展方向也集中在功率为 10 至 20 兆瓦、储能时长约为 4 至 8 小时的模块上。而转向 12 小时、18 小时或 24 小时,虽然会削弱其与电池的比较优势,却会使矿物需求大致随储存能量线性增加;与此同时,这也会强化使用水的传统抽水蓄能的优势,因为水是一种廉价且稳定的介质,无需制造专用材料。

该技术实际可能在哪里成功?

分析认为,最现实的机会可能存在于靠近矿山或采石场的特定地点。一个地点可能同时具备曾受工业活动影响的土地、合适的地形、有限的电网连接,以及大量适用材料或可利用的废料。但这种模式并没有消除选址限制,反而增加了与材料密度、化学性质、回收率、颗粒行为和加工经济性有关的新条件。

从实际结果看,Cornwood 证明了泵送高密度液体并从中恢复电力是可行的。但它尚未证明该系统能够以可与替代方案竞争的成本和规模提供长时储能。缩短时长会使其更接近电池,延长时长则会放大其对矿产资源的依赖,并再次凸显传统抽水蓄能中水的优势。因此,根据现有证据,该技术似乎更适合特定应用领域,而不是作为长时储能市场的通用解决方案。

新闻来源
CleanTechnica
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