长时储能：示范项目总结

长时储能技术概述与试点项目总结

技术概览

长时储能（Long-Duration Energy Storage，LDES）技术正在不断发展，以应对可再生能源整合和备用电源需求。这些技术主要分为四大类：

1. 电化学储能：利用可逆化学反应产生电力，锂离子电池是主要技术。新型电化学电池采用低成本材料（如锌和铁）作为活性存储能源，具有较高的可扩展性及较低边际成本。

2. 机械储能：通过动能或势能储存和释放能量。例如，抽水蓄能利用重力，将物料提升用于充电并释放时驱动发电机；压缩空气储能（CAES）则通过压缩气体来存储能量。

3. 热储能：以热能的形式储存和释放能量。热能可以存储在混凝土、砂砾、盐或相变材料中，通过加热介质或在相变过程中产生额外热量。

4. 化学储能：涉及生成低碳燃料或进行可逆热化学反应以产生热量。氢气是主要的低碳燃料候选者，可以通过电解或从化石燃料重整获得。

CMBlu的有机固体流电池

CMBlu的有机固体流电池是一种红氧化流电池（Redox Flow Battery），使用固体和液体电解质分离形式。电池寿命预计可达20年，能够执行超过20,000次循环，容量损失极小。这种技术的成本效益在于碳基分子的大量生产潜力，结合其长期寿命，使其在大规模应用时具有竞争力。

案例研究：CMBlu与威斯康星能源集团合作的试点项目

CMBlu与威斯康星能源集团（WEC Energy Group）和EPRI合作，在密尔沃基的山谷发电厂安装了一个1-2MWh的试点项目，以测试电池系统的性能，包括五到十小时的放电时间。在2023年12月，单个DC模块原型在电厂成功进行了现场初始化测试，包括不同充电和放电速率的测试，并提供了关键的物流经验，包括海运、铁路和卡车运输。

为了确保安全，WEC、EPRI和CMBlu对电池模块进行了详细的风险缓解分析（Hazard Mitigation Analysis，HMA），重点关注人员安全。HMA使用了能源存储集成理事会的指南，为试点测试计划和安全检查列表提供了输入。

CMBlu设计了可扩展的电池模块，如图所示，每个模块的占地面积为21.5至26.9平方英尺（取决于持续时间），一个50MW、250MWh系统预期占地面积约为33,906平方英尺（约3150平方米）。