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跨行進(jìn)入能源行業(yè)的環(huán)保上市公司中國天楹股份有限公司（以下簡稱“中國天楹”）發(fā)布公告稱，公司控股子公司阿特拉斯（江蘇）新能源科技有限公司（以下簡稱“阿特拉斯”）與中電建水電開發(fā)集團(tuán)有限公司（以下簡稱“中電建水電”）簽署了《戰(zhàn)略合作協(xié)議》，就能源市場開發(fā)相關(guān)事宜達(dá)成戰(zhàn)略合作。

根據(jù)協(xié)議，“十四五”期間雙方力爭在全國共同開發(fā)投資不少于2吉瓦的重力儲(chǔ)能電站。同時(shí)，中電建水電將支持中電建集團(tuán)體系內(nèi)儲(chǔ)能開發(fā)項(xiàng)目在同等條件下優(yōu)先與阿特拉斯合作重力儲(chǔ)能項(xiàng)目。

這并不是中國天楹第一次通過公告發(fā)布重力儲(chǔ)能開發(fā)的計(jì)劃，今年以來中國天楹多次發(fā)布聯(lián)合央企開發(fā)重力儲(chǔ)能的項(xiàng)目。

作為一種新型的機(jī)械儲(chǔ)能技術(shù)，重力儲(chǔ)能在2019年之前主要是一種理論構(gòu)想，經(jīng)過了兩年的技術(shù)試驗(yàn)期之后，它在今年有望步入產(chǎn)業(yè)化的初期，迎來技術(shù)驗(yàn)證元年。

經(jīng)前期項(xiàng)目初步檢驗(yàn)，全球重力儲(chǔ)能領(lǐng)域領(lǐng)先的兩家公司——瑞士的EnergyVault（以下簡稱“EV”）和英國的Gravitricity的重力儲(chǔ)能項(xiàng)目將于今年率先落地商用。

取得EV技術(shù)授權(quán)的中國天楹旗下的江蘇省如東縣100兆瓦時(shí)的重力儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，預(yù)計(jì)將于近期投入商業(yè)運(yùn)營。這是全球最大的重力儲(chǔ)能項(xiàng)目，也是全球首個(gè)100兆瓦時(shí)規(guī)模的重力儲(chǔ)能項(xiàng)目。

適宜分布式儲(chǔ)能

與目前主流的抽水蓄能和鋰電池儲(chǔ)能相比，重力儲(chǔ)能具有占地面積?。ㄖ饕酶叨确较蛏系目臻g）、轉(zhuǎn)化效率高、相對(duì)安全（沒有爆炸、潰壩風(fēng)險(xiǎn)）、存儲(chǔ)時(shí)間長（重力勢能維持時(shí)間理論上無限長且不存在損耗）等優(yōu)勢。

重力儲(chǔ)能的工作過程如下：首先通過電力將重物提升至高處，以增加其重力勢能完成儲(chǔ)能過程；再通過重物下落過程將重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電能輸出。

根據(jù)儲(chǔ)能介質(zhì)的不同，國內(nèi)外將重力儲(chǔ)能進(jìn)一步劃分為水介質(zhì)型和固體重物型兩類技術(shù)路線。

從各種重力儲(chǔ)能性能比較來看，水介質(zhì)型重力儲(chǔ)能系統(tǒng)在功率和儲(chǔ)能容量方面不及傳統(tǒng)的抽水蓄能，但響應(yīng)時(shí)間短、選址更靈活，海下儲(chǔ)能系統(tǒng)可以合理利用海洋空間，活塞水泵系統(tǒng)可以為城市提供儲(chǔ)能服務(wù)，儲(chǔ)能成本和效率也與抽水蓄能相當(dāng)。

固體重物型重力儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能容量和功率由大到小排列為：基于山體落差系統(tǒng)>基于地下豎井系統(tǒng)>基于構(gòu)筑物系統(tǒng)。固體重物型儲(chǔ)能系統(tǒng)由于不需要水泵、水輪機(jī)結(jié)構(gòu)，理論上可以實(shí)現(xiàn)比抽水蓄能更高的儲(chǔ)能效率，響應(yīng)時(shí)間也更短，可以根據(jù)不同地形和需求靈活選擇不同儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)。

總體來看，盡管重力儲(chǔ)能電站單機(jī)容量量級(jí)低于抽水蓄能，但考慮到重力儲(chǔ)能受選址條件的限制小，仍有很大的發(fā)展空間。充分利用這一優(yōu)勢可以支撐大規(guī)模新能源的接入，保障電網(wǎng)運(yùn)行安全，利于提升電力系統(tǒng)的整體效益。

從示范到商用

從全球來看，重力儲(chǔ)能行業(yè)的應(yīng)用整體還處于早期，百兆瓦級(jí)應(yīng)用的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)性有待驗(yàn)證。

目前，全球進(jìn)行重力儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)業(yè)公司并不多，主要是瑞士的EV公司、美國的GravityPower公司、英國的Gravitricity公司等，最值得關(guān)注的是EV公司，它已實(shí)現(xiàn)特殊目的收購公司（SpecialPurposeAcquisitionCompany，SPAC）上市。

EV公司成立于2017年1月1日，是瑞士的一家可再生能源存儲(chǔ)技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)企業(yè)，曾完成多輪融資，其中分別于2019年和2021年獲軟銀愿景基金1.1億美元和沙特阿美能源風(fēng)投機(jī)構(gòu)的投資，并推出首個(gè)儲(chǔ)能吊塔產(chǎn)品EV1。

EV公司提出以混凝土砌塊儲(chǔ)能塔為基礎(chǔ)的重力儲(chǔ)能發(fā)電方案，目標(biāo)是將成本降至現(xiàn)有電網(wǎng)規(guī)模電池儲(chǔ)能解決方案成本的一半。

其原理是：電力充裕時(shí)，起重機(jī)將混凝土砌塊從地上吊起，像積木一樣往高處堆放，將能量轉(zhuǎn)化為混凝土砌塊塔的勢能，完成儲(chǔ)能；需要發(fā)電時(shí)，將混凝土砌塊依次落下，釋放重物勢能，并轉(zhuǎn)化為電能?；炷疗鰤K塔看起來是比較簡單的儲(chǔ)能方式，但主要存在以下問題：由于循環(huán)上下起吊重塊，整個(gè)“塔”不是固定的，屬于一種變動(dòng)結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性、可靠性、安全性等需要仔細(xì)設(shè)計(jì)；考慮到自身結(jié)構(gòu)特征，單個(gè)混凝土儲(chǔ)能塔的規(guī)模可能不大且儲(chǔ)能容量受限。

從塔底到塔頂位置各個(gè)混凝土砌塊存儲(chǔ)的勢能不同，關(guān)于如何設(shè)計(jì)吊運(yùn)、堆放及能量轉(zhuǎn)換，以及能否實(shí)現(xiàn)預(yù)想效果等問題，目前尚無相關(guān)技術(shù)報(bào)道。

根據(jù)公開信息，2018年，印度塔塔電力公司計(jì)劃從EV公司購買35兆瓦時(shí)的重力儲(chǔ)能，峰值功率輸出為4兆瓦，在2.9秒內(nèi)啟動(dòng)和毫秒級(jí)的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)100%的全功率。但后續(xù)沒有看到該項(xiàng)目的進(jìn)展情況。

2020年7月，應(yīng)用EV1技術(shù)的瑞士5兆瓦商業(yè)示范單元（CDU）完工并網(wǎng)，成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)規(guī)模部署。根據(jù)該示范項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，2021年，EV公司陸續(xù)推出二代EVx技術(shù)模塊和EVS儲(chǔ)能管理集成平臺(tái)。

2021年，EV公司與美國再生氫和生物合成燃料公司DGFuels公司簽署1.6吉瓦時(shí)的儲(chǔ)能部署協(xié)議，EV公司開發(fā)的儲(chǔ)能系統(tǒng)將用于DGFuels公司生產(chǎn)合成的可持續(xù)航空燃料。DGFuels公司將在其多個(gè)生產(chǎn)設(shè)施中應(yīng)用該儲(chǔ)能技術(shù)，首個(gè)項(xiàng)目是在美國路易斯安那州部署的500兆瓦時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目，于今年年中開始動(dòng)工建設(shè)。

EV公司于今年2月14日正式完成SPAC上市流程。招股書顯示，公司截至2020年12月合計(jì)虧損3760萬美元，其2020年虧損2420萬美元；2021年截至9月底虧損1860萬美元，收入則均為零。

5月16日，EV公司(股票代碼：NRGV)公布財(cái)報(bào)，公司2022財(cái)年一財(cái)季歸屬于母公司普通股股東凈利潤為-2007.90萬美元，同比下降1133.33%；營業(yè)收入為4288.40萬美元。截至5月25日晚，公司市值17.24億美元。

5月17日，EV公司和DGFuels聯(lián)合宣布，將位于路易斯安那州的首個(gè)項(xiàng)目工廠的儲(chǔ)能規(guī)模從500兆瓦時(shí)擴(kuò)大至1168兆瓦時(shí)。雙方還計(jì)劃在加拿大不列顛哥倫比亞省和美國俄亥俄州開啟新的項(xiàng)目，預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)2234兆瓦時(shí)的總儲(chǔ)能容量。

此外，值得關(guān)注的是，Gravitricity公司推出懸掛式重力儲(chǔ)能技術(shù)，并在英國愛丁堡利斯港建造一個(gè)250千瓦的重力儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，存儲(chǔ)當(dāng)?shù)馗挥嗟哪茉措娏Α?br />
該工程主要是利用廢棄鉆井平臺(tái)和礦井，采用500～5000噸重的鉆機(jī)作為重物，通過在150～1500米長的鉆井中重復(fù)吊起與放下鉆機(jī)，實(shí)現(xiàn)電能的存儲(chǔ)與釋放。

跨界式“豪賭”

國內(nèi)從事重力儲(chǔ)能的公司主要是上市公司中國天楹。

公開資料顯示，中國天楹的前身啟東市天楹環(huán)保有限責(zé)任公司于2006年成立，主營城市生活垃圾焚燒、環(huán)保設(shè)備生產(chǎn)制造等環(huán)境服務(wù)業(yè)務(wù)。2014年，公司借殼中國科健股份有限公司上市，并更名為中國天楹，致力成為城市環(huán)境綜合服務(wù)全產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)商。

2021年，它開始涉足儲(chǔ)能業(yè)務(wù)，開啟環(huán)保業(yè)務(wù)之外的“第二增長曲線”。當(dāng)年，公司以20億元人民幣注冊(cè)了江蘇能楹新能源科技發(fā)展有限公司（以下簡稱“江蘇能楹”），力求打造長三角零碳產(chǎn)業(yè)中心，形成新的增長點(diǎn)。

今年1月，中國天楹成立控股子公司阿特拉斯，該子公司與海外重力儲(chǔ)能技術(shù)開發(fā)商EV簽署技術(shù)許可使用協(xié)議，獲得中國區(qū)獨(dú)家使用許可技術(shù)建造和運(yùn)營重力儲(chǔ)能系統(tǒng)（GESS）設(shè)施授權(quán)。

公開信息顯示，阿特拉斯注冊(cè)資本為人民幣2億元，其中江蘇能楹持股50%，天勤投資持股10%，天空塔持股30%，阿特拉斯持股10%。

中國天楹正在引進(jìn)EV公司的儲(chǔ)能技術(shù)，推動(dòng)重力儲(chǔ)能項(xiàng)目在中國的迅速落地。江蘇省如東縣的100兆瓦時(shí)重力儲(chǔ)能及成套設(shè)備制造項(xiàng)目已于今年一季度啟動(dòng)建設(shè)。

4月，阿特拉斯與中國投資協(xié)會(huì)能源投資專業(yè)委員會(huì)、中國三峽建工（集團(tuán)）有限公司、中建七局新能（上海）建設(shè)有限公司簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，就重力儲(chǔ)能與新能源開發(fā)等相關(guān)事宜達(dá)成戰(zhàn)略合作。

中國天楹5月15日發(fā)布公告稱，中國天楹與國網(wǎng)江蘇綜合能源服務(wù)有限公司（以下簡稱“國網(wǎng)江蘇綜能”）簽署了《戰(zhàn)略合作協(xié)議》，就重力儲(chǔ)能技術(shù)研究與項(xiàng)目開發(fā)相關(guān)事宜達(dá)成戰(zhàn)略合作。

合作內(nèi)容包括：共同推進(jìn)建設(shè)如東100兆瓦時(shí)用戶側(cè)重力儲(chǔ)能示范項(xiàng)目；中國天楹向國網(wǎng)江蘇綜能提供重力儲(chǔ)能項(xiàng)目與技術(shù)支持，國網(wǎng)江蘇綜能向中國天楹提供接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃審查、并網(wǎng)準(zhǔn)入、涉網(wǎng)試驗(yàn)等方面的咨詢與協(xié)調(diào)服務(wù)。

截至目前，中國天楹已經(jīng)與多家電力企業(yè)達(dá)成合作協(xié)議，商討如何推進(jìn)重力儲(chǔ)能。但重力儲(chǔ)能能否順利實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，仍存在諸多不確定性。

原標(biāo)題：用重力來儲(chǔ)能