重力储能应用提速!超4.4GW

　　作为机械储能的第二梯队，重力储能目前正处于商业化的攻坚阶段，尤其今年以来项目频频落地，又有新的公司加入布局，不难看出，重力储能商业化应用或已不再迷雾重重。

　　原理简单、优势明显!

　　重力储能的运行原理是在电力负荷期间升起重力块，将电能转化为重力势能储存起来，在电网负荷高峰期再将重力块落下，将储存的能量释放。重力储能技术性能稳定，使用寿命长且无衰减现象，安全性高，这一点刚好匹配当前储能市场上长时储能愈发重要的大环境。

　　重力储能优点颇多，除了上述的寿命长无衰减，还可使用废弃物作为原料，基本无污染，并具备转动惯量，能够提供系统抗扰动能力。同时具有良好的适应性，对选址要求条件不高，可应用的场景限制少选择多，拥有大规模推广应用的潜力。

　　1安全性：纯物理储能型式，无燃爆风险

　　2经济性：全生命周期度电成本低、寿命期长、能固废循环利用

　　3建设可行性：建设周期短、容量规模扩展灵活，功率和容量可耦合可解耦

　　4环境、系统友好：对环境友好、惯量支撑构网型储能对电网友好、具备长时储能且无自放电

　　日前，清华大学副校长、电机系教授曾嵘表示，庞大复杂的电力系统，如何保证安全可靠运行，本身就是很大的挑战。未来几十年间，行业还有不少关键核心技术需要突破。其中在负荷侧，曾嵘提及要发展压缩空气、重力储能等储能技术。

　　中国能建技术突破、能源企业加紧布局!

　　除了先行者中国天楹，如今中国能建、粤水电、中国电建等一系列能源企业也加入了重力储能布局之列。

　　中国能建

　　2022年10月消息，由中国能建陕西院研发的《一种缆车式重力储能装置》获得国家知识产权局实用新型专利授权。《一种缆车式重力储能装置》涉及储能技术领域。由于传统机械储能都需要介质传输能量(例如抽水蓄能)，这大大限制了储能的应用场景;本项目打破传统储能思路，将发电机移动起来，使发电机在运行的过程中完成充放电过程。只要在有一定高差的山体上均可完储能过程，具有较强发展潜力。

　　6月28日，中国能建数科集团党委书记、董事长万明忠带队前往江苏省南通市如东县100MWh重力储能项目调研。国家电网公司原总经理助理、中国电机学会电力建设专委会主任委员喻新强参加调研。万明忠表示，在国家“碳达峰·碳中和”的战略背景下，新型长时物理储能是构建新型电力系统的关键技术，希望数科集团能与中国天楹在重力储能领域开展深入合作，共同推动国家“双碳”目标落地。

　　7月8日上午，中国能建中电工程华北院召开重力储能技术宣贯及市场开发推动会。党委书记、董事长梁政平出席会议并发表题为《抓住机遇，抢占先机，主动作为，加快推进重力储能专有技术市场化应用，为公司创新发展提供新动能》的重要讲话，总经理、党委副书记李一男出席会议并讲话，会议由总工程师兼副总经理孙永斌主持。

　　梁政平指出，要充分认识公司发展重力储能业务的时代机遇，全面领悟公司发展重力储能业务的重大意义，深刻理解公司发展重力储能业务的坚定决心，切实执行公司发展重力储能业务的工作部署。李一男在讲话中从新型储能在新型电力系统的重要性、公司发展重力储能的技术优势和坚定不移加快对重力储能业务布局等三个方面强调了重力储能业务对公司发展的重要性。

　　9月6-10日，在第四届中国—蒙古国博览会上，中国能建华北院重力储能技术亮相，展示重力储能技术亮点及工程应用情况。重力储能是极有前景的长时、大容量、构网型储能方向，因地制宜建设可有效填补低成本+快装机+大容量长时构网型储能技术空白，尤其适用于为“沙戈荒”大基地可再生能源的大规模消纳提供支撑，是一种具有综合比较优势的新型储能。华北院率先开展重力储能技术研究及工程化应用，通过创新系统优化和技术手段，形成了不同技术路线的重力储能专有技术，并主导构建了产业链支撑。目前已签订多个重力储能合作协议及相关项目可行性研究，完成了数十个项目选址及方案论证，并为多个地方政府提供重力储能规划及示范项目建设。

　　据悉，华北院拥有两大重力储能创新方案。

　　基于竖井的重力储能工程方案：

　　华北院首创性提出了单机容量最大、单模块容量最大、创新设备应用多、系统效率高、经济性优、全国产自主可控供应链的基于竖井式的模块化工程方案。形成了基于多目标寻优的重力储能工艺包、逻辑建模及动态仿真技术、损耗优化技术、智慧安全技术等十余种基础研究和工程技术。

基于竖井的重力储能工程鸟瞰图

　　基于山地的重力储能工程方案：

　　在山地坡面或矿井坡道场景中，华北院开发出了可实现多模块集群运行、支撑GW级规模的重力储能工艺及产业链设备工程方案，通过规模化实施，因地制宜的实现极有竞争力的单位投资造价。

基于山地的重力储能原理示意图

　　粤水电

　　9月27日，中国天楹公告，其全资子公司江苏能楹新能源科技发展有限公司与粤水电全资子公司新疆粤水电能源有限公司签订《战略合作协议》。江苏能楹将充分发挥新能源开发、建设和投融资优势;新疆粤水电将利用重力储能产业落地的优势协同甲方共同拓展国内的新能源项目。双方根据项目的实际情况，就本框架协议项下各个合作项目的时间进度作出安排并制定具体的进度计划，争取在三年内，通过双方有效合作，在国内共同合作开发不低于2GWh重力储能项目、5GW风光发电项目。

　　青海能源集团

　　2月14日，青海能源集团公司党委书记、董事长方勤升会见中国天楹集团党委副书记、副总裁陶志峰等一行。方勤升董事长指出，青海能源集团作为省内最大的能源企业，新型能源合作空间广阔，鱼卡、团鱼山矿区采煤沉陷区土地资源利用和矿井矸石再循环利用都是合作的切入点，希望天楹集团能在矸石综合利用(将矸石转化为重力发电模块)上制定研究计划，在煤矸石资源回收综合利用、环境保护等方面开展攻关调查研究，设计可操作性强的、可推广的计划，以环保领域和新型储能(重力储能)为主线，围绕创新发展、要素整合和平台建设为方向，发挥各自优势，实现互利共赢。努力将鱼卡矿区和团鱼山矿区作为试点，打造成青海省首个重力储能示范项目。

　　国家电网

　　2022年5月16日，中国天楹与国网就重力储能技术研究等达成战略合作。双方将成立协作团队、共同推进建设如东100MWh用户侧重力储能示范项目。基于“新能源+重力储能”的源网荷储一体化技术，持续革新重力储能技术，探索用电、发电、储能、 调峰调频组合模式，积极拓宽重力储能技术应用场景，推动储能技术的多元化应用，加快实现储能核心技术自主化，推动储能成本持续下降和规模化应用。国网江苏综能协助推进项目参与中长期交易、现货、需求响应、 调峰调频辅助服务等各类电力市场，具体双方分享收益另行约定。

　　国家电投

　　2022年8月12日，中国天楹公告称，与国家电投集团浙江新能源有限公司签署合作框架协议，在国内就开发建设重力储能、光伏发电、风力发电、综合智慧能源等电力能源项目展开合作。公告显示，争取在三年内，通过双方有效合作，在长三角地区获取不低于1GWh重力储能项目、5GW绿电项目，并就如东重力储能项目、滩涂光伏项目优先开展合作。

　　2022年8月2日，国家电投云南国际党委书记、董事长吴智泉与中国天楹股份有限公司(以下简称“中国天楹”)董事长严圣军以视频方式会谈，并代表双方共同签署战略合作框架协议。

　　中国电建

　　2022年5月31日，中国天楹公告称，控股子公司阿特拉斯(江苏)新能源科技有限公司与中电建水电开发集团有限公司签署了《战略合作协议》，双方就能源市场开发相关事宜达成战略合作。据了解，双方将围绕重力储能+光伏、风电、水电、核电、生态修复、尾矿治理、建筑垃圾等零碳能源+资源综合利用的解决方案，全面开展合作。力争在“十四五”期间在全国共同开发投资不少于 2GW+的重力储能电站。同时，支持电建集团体系内储能开发项目在同等条件下优先与中国天楹合作重力储能。

　　协议中显示，双方将合作开拓新能源市场，阿特拉斯应充分发挥自身在储能领域的技术优势，提供高效的重力储能技术、设备及能源管理软件。中电建水电应充分发挥自身在新能源、水电领域的优势，提供完备的新能源、重力储能电站投资开发及项目管理服务，其中中电建水电负责控股投资开发重力储能项目，引入电建集团其它成员负责控股开发新能源项目。

　　三峡集团

　　2022年11月8日，中国天楹公告称，由中国三峡建工(集团)有限公司牵头，联合新加坡能源国际能源投资公司、中建七局新能(上海)建设有限公司以及中国天楹股份有限公司控股子公司阿特拉斯(江苏)新能源科技有限公司，与贵州省毕节市人民政府建立战略合作关系并共同签署《战略合作框架协议》。

　　拟在毕节市投资建设“风光水储”一体化能源基地项目，投资建设装机容量不低于40万千瓦时的重力储能项目，在毕节市范围内选定装机总容量约150万千瓦的抽水蓄能项目进行具体合作。

　　据悉，项目投资开发分期进行，第一期拟投资建设规模为20万千瓦时重力储能项目及相关厂房配套、100万千瓦新能源项目及150万千瓦的抽水蓄能项目，剩余批次项目拟投资规模根据毕节市实际资源配置情况确定。

　　天通能源

　　4月2日，内蒙古通辽市人民政府与内蒙古天通能源有限公司签署150MW/600MWh重力储能电站项目和重力储能装备制造项目。

　　项目案例频频落地

　　据北极星储能网不完全统计，中国天楹已签订不低于4.4GW的重力储能项目，并且被承诺2.6GW的新能源发电指标。此外，在建设储能项目的同时，中国天楹已经在山西、甘肃、内蒙古等地签约建设重力储能相关产业。10月11日，中国天楹投资10亿元，于黑龙江绥化成立安达市天楹新能源有限公司，为未来重力储能项目走进东北三省增加可能性。

　　目前，签约投建的重力储能项目在不断突破，这对重力储能未来商业化扩展市场有重要作用。江苏如东100MWh储能项目建成后将成为全球第一个不依赖抽水蓄能技术的商业规模重力储能系统，今年7月27日，如东100MWh重力储能项目入选了国家能源局《第三批能源领域首台(套)重大技术装备(项目)》清单;甘肃金塔 150MW/600MWh重力储能项目首次采用山体式重力储能建设方案;河北怀来100MWh重力储能项目是全球首个服务于数据中心的重力储能项目。

　　江苏如东25MW/100MWh重力储能示范项目

　　地点：江苏南通

　　该项目位于江苏省如东县洋口镇高端装备制造产业园，占地65亩，由中国天楹与EnergyVault公司合作建设，为全球首个电网级EVx重力储能示范项目，建成后将成为全球第一个不依赖抽水蓄能技术的商业规模重力储能系统。

　　如东100MWh重力储能项目总投资10亿元，建设规模为100MWh，发电功率为25MW。项目引入全球领先的重力储能技术，建设一座储能塔，利用人工智能算法控制单元模块的高度来实现势能与电能的转换。重力储能既适用于电力的调峰调频，综合效率能达到85%以上。

　　8月1日，项目进入调试第一阶段，9月26日，项目主体工程已于顺利封顶，进入设备安装调试阶段。

　　吉林辽源风光储氢氨一体化项目

　　地点：吉林辽源

　　10月20日，中国天楹公告，近日与吉林省辽源市人民政府就通过重力储能实现废矿坑绿色修复、打造风光储氢氨一体化项目等达成一系列合作共识，共同签署《投资合作框架协议书》。在本次合作过程中，中国天楹将利用辽源富集的风光资源，充分发挥重力储能全球领先的技术优势，以风光发电为基础，通过重力储能，实现真正意义上的绿氢绿氨制备。同时重力储能项目将依托废旧矿山的自然高差进行建设，利用尾矿、矸石作为生产重力储能模块的原材料，将新能源与绿色修复有效结合，为绿色生态融合发展提供新思路，持续拓展重力储能技术应用场景和潜在市场。

　　山西云冈100MW/400MWh重力储能项目

　　地点：山西大同

　　技术：自建高程式重力储能

　　10月14日，中国天楹与山西大同云冈经开区签署协议。中国天楹计划在云冈经开区建设100MW/400MWh重力储能项目及相关产业，项目采用自建高程式重力储能，主要建设储能系统、发电系统、传动系统、控制系统、升压站以及厂房等公辅配套设施。

　　此外，协议还提到，云冈经开区承诺在本协议生效后3年内为中国天楹向市级相关部门争取1700MW的风电新能源发电指标，每年不低于500MW风电新能源发电指标。同时，云冈经开区在本协议签订的当年为中国天楹额外配套200MW光伏发电上网指标(本协议前述条款1700MW风电新能源发电指标之外)，中国天楹承诺在取得200MW光伏发电上网指标后100日内，保证相关产业投产。

　　中国天楹表示，公司此次在云冈区投资建设100MW/400MWh重力储能项目及相关产业，在助力当地煤矸石等矿产尾料的消纳利用，推动云冈构建多元化新能源开发利用格局的同时，也有利于公司系统构建新能源产业发展生态。

　　甘肃金塔 150MW/600MWh重力储能项目

　　地点：甘肃酒泉

　　技术：自建高程式重力储能和山体式重力储能

　　8月6日晚间，中国天楹公告，全资子公司江苏能楹近日与甘肃省酒泉市金塔县人民政府签署投资合作协议，江苏能楹拟在金塔县注册成立公司，在金塔县境内投资建设150MW/600MWh重力储能电站及相关产业项目。

　　据悉，该重力储能项目采用自建高程式重力储能(融合金塔县文旅产业元素、打造地标性建筑)和山体式重力储能(金塔县尾矿矿坑资源化利用)，主要建设储能系统、发电系统、传动系统、控制系统、升压站以及厂房等公辅配套设施，项目建设过程中预计可消纳金塔县北河湾园区花岗岩废料200万吨用于制作重力块。重力储能装备制造基地主要建设水平移动小车生产线、垂直升降梯生产线、滑轮车生产线及动力轴生产线。

　　中国天楹公告表示，该重力储能项目将首次采用山体式重力储能建设方案，在充分发挥重力储能技术优势，大规模消纳当地风光绿电的同时，优先考虑利用金塔县内尾矿矿坑，使重力储能与尾矿治理相结合，实现金塔县尾矿矿坑资源化利用，力争将该项目打造成尾矿治理示范性项目。

　　10月9日，中国天楹金塔重力储能项目一期50MW/200MWh及重力储能装备制造基地开工。中国天楹金塔重力储能及装备制造基地项目总投资57亿元，位于甘肃酒泉金塔县，其中，一期规模为50MW/200MWh，工程总投资18亿元。

　　据了解，重力储能装备制造项目一期工程将建设6个装备制造车间，新建年产10000台水平移动小车生产线、1000台垂直升降梯生产线、1000台滑轮车生产线及1000台动力轴生产线，作为中国天楹辐射甘肃、新疆、青海、宁夏及蒙西等西北地区的装备制造基地，该项目现已完成项目备案工作，预计2025年8月建成投产。

　　甘肃张掖17MW/68MWh重力储能项目

　　地点：甘肃张掖

　　作为张掖市首个重力储能技术应用范例重点项目，中国天楹17兆瓦/68兆瓦时重力储能项目已进入建设关键阶段，三百多名施工人员抢抓有效施工期，奋战在工程建设一线。项目于今年4月开工建设，总投资6.7亿元，目前已完成投资6000多万元，主要建设高175米，地下3层、地上31层的储能塔。

　　该项目利用新能源发电项目多余电能来推动复合模块进行“充电”，待用电高峰时重力模块靠重力做功发电。重力模块生产原料由废旧材料制成，最大限度实现减量化，资源再利用。

　　山西右玉100MW重力储能项目

　　地点：山西朔州

　　9月19日，中国天楹公告，其全资子公司江苏能楹新能源科技发展有限公司近日与山西省朔州市右玉县人民政府共同签署《中国天楹100MWh重力储能项目合作协议》。该项目位于山西省右玉县新城镇石头河村，占地面积约60亩，建设100MWh重力储能项目，包含储能系统、发电系统、传动系统、控制系统、升压站、重力块以及厂房等其他公辅配套系统。

　　根据协议，由于本项目投资大、周期长，为疏导项目投资，右玉县人民政府结合实际情况，在三年期内为江苏能楹配套400MW可上网新能源指标(本协议签订后当年配套可上网新能源指标100MW)，并协助江苏能楹办理土地、电网接入等相关手续。

　　怀来100MWh重力储能项目

　　地点：河北张家口

　　特点：全球首个服务于数据中心的重力储能项目，匹配300MW的风电新能源指标

　　6月27日，中国天楹公告，中国天楹全资子公司江苏能楹新能源科技发展有限公司近日与河北省张家口市怀来县人民政府共同签署《中国天楹100MWh重力储能项目合作协议》，双方将打造打造全球首个服务于数据中心的重力储能项目。

　　项目选址河北省怀来县存瑞镇，占地面积约40亩。建设内容为100MWh重力储能项目，包含储能系统、发电系统、传动系统、控制系统、升压站以及厂房等其他公辅配套系统。由于本项目投资大、周期长，为疏导项目投资，怀来县政府降为其匹配300MW的风电新能源相关资源。

　　近年来，怀来县持续聚焦打造京津冀枢纽节点张家口数据中心集群“桥头堡”，在“东数西算”中构建新格局，产业集聚力和影响力不断增强。投资建设的重力储能项目选址紧邻怀来县秦淮数据、腾讯、字节跳动IDC数据集群， 项目将充分发挥重力储能技术优势，大规模消纳风光绿电，未来直连数据中心， 为数据中心设备提供连续、稳定、安全的低碳能源，极大地降低数据中心能耗和碳排，助力打造绿色低碳数据中心。

　　乌拉特中旗重力储能项目

　　地点：内蒙古乌拉特中旗

　　3月13日，内蒙古乌拉特中旗与中国天楹股份有限公司签署《重力储能项目战略合作协议》。该项目总装机容量不低于2吉瓦时，总投资额大约80亿元人民币。其中，第一期为100兆瓦时示范项目，二期和三期均为1吉瓦时。同时，中国天楹公司在本地投资开发与重力储能相关的装备制造产业。项目落地建设，将有利于乌特拉中旗充分开发丰富的风光电资源，有助于新能源基地建设以及矿山治理、生态修复，增加农牧民收入，助力乡村振兴。

　　通辽市千万千瓦级风光储氢氨一体化零碳产业园项目

　　地点：内蒙古通辽

　　特点：2022年9月8日，中国天楹发布公告称，通辽市人民政府、中国投资协会、中国天楹股份有限公司达成合作，三方将于“十四五”期间共同打造通辽千万千瓦级风光储氢氨一体化零碳产业园，其中风力发电6GW、光伏发电4GW，重力储能2GWH，绿氢5万吨/年，绿氨30万吨/年，总投资600亿元人民币。此外，还将共同打造零碳产业装备制造中心，重点打造重力储能、绿氢、绿氨、生物质北方零碳装备制造业中心，总投资100亿元。