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編者按：近日，軟銀旗下規(guī)模達(dá)千億美元的“愿景基金”（Vision Fund）宣布，向新型儲(chǔ)能技術(shù)公司Energy Vault投資1.1億美元，這表示Energy Vault獨(dú)一無(wú)二的新型儲(chǔ)能技術(shù)獲得了軟銀的認(rèn)可。

8月15日，軟銀旗下規(guī)模達(dá)千億美元的“愿景基金”（Vision Fund）宣布，向新型儲(chǔ)能技術(shù)公司Energy Vault投資1.1億美元，標(biāo)志著這家公司獨(dú)一無(wú)二的新型儲(chǔ)能技術(shù)獲得了軟銀的認(rèn)可。

不同于任何一種傳統(tǒng)儲(chǔ)能技術(shù)，這家瑞士/美國(guó)的創(chuàng)業(yè)公司，使用的是一種有點(diǎn)“瘋狂”的新概念——用混凝土塊來(lái)搭積木。在他們的設(shè)計(jì)中，共有6座塔式起重機(jī)，也就是塔吊，把數(shù)千塊每個(gè)重達(dá)35噸的混凝土塊，上上下下地吊來(lái)吊去。電力多余時(shí)，他們會(huì)把混凝土塊吊到最高120米的高度，將電能轉(zhuǎn)化混凝土塊的重力勢(shì)能；而電力短缺的時(shí)候，再把混凝土塊從高處放到低處，通過(guò)發(fā)電機(jī)把下落時(shí)釋放的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，從而實(shí)現(xiàn)像電池一樣的儲(chǔ)能功能，幫助不穩(wěn)定的太陽(yáng)能光伏和風(fēng)電更好地并網(wǎng)。Energy Vault宣稱，這項(xiàng)技術(shù)的輸出功率可以在2.9秒內(nèi)迅速?gòu)?增加到100%，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)需求的高速響應(yīng)，而且循環(huán)效率可以高達(dá)90%，是極具前景的儲(chǔ)能技術(shù)。

儲(chǔ)能的各種技術(shù)很多，使用鋰電池進(jìn)行儲(chǔ)能也相對(duì)比較成熟了，那么，孫正義的軟銀為什么要投資這么一個(gè)“低技術(shù)含量”的新技術(shù)呢？這次投資又有什么重要的意義？就讓我們從可再生能源的特點(diǎn)出發(fā)，給您從頭說(shuō)起。

迫在眉睫的儲(chǔ)能挑戰(zhàn)

全球氣候變暖引發(fā)的經(jīng)濟(jì)衰退和自然災(zāi)害，正在引起越來(lái)越多的人關(guān)注。今年夏天，難忍的熱浪席卷了北半球大部分地區(qū)，而未來(lái)，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、山火等極端天候也將越來(lái)越頻繁。有人預(yù)測(cè)，到本世紀(jì)末，由于氣候變化而導(dǎo)致的世界經(jīng)濟(jì)衰退將超過(guò)23%。研究顯示，如果維持現(xiàn)有的排放情況不變，到本世紀(jì)末，地球的溫度將升高到災(zāi)難性的5℃。《巴黎協(xié)定》要求，必須在本世紀(jì)將全球氣溫升高控制在2℃以內(nèi)。

為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，大幅提高可再生能源的發(fā)電比例是重中之重。美國(guó)加州宣布，要在2045年實(shí)現(xiàn)全部電力由清潔能源提供。而根據(jù)中國(guó)能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃，到2020年，我國(guó)非化石能源占能源消費(fèi)比例也要達(dá)到15%。

然而，大幅提高的新能源發(fā)電比例，給電網(wǎng)帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)。

與燃煤、燃?xì)?、核電、水電機(jī)組相比，太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源的發(fā)電基本是“靠天吃飯”——有光、有風(fēng)才能發(fā)電。而電網(wǎng)最重要的事情，就是穩(wěn)定可控，什么時(shí)候要你發(fā)多少電，你就得發(fā)多少，多一點(diǎn)少一點(diǎn)都不行。

去年，麻省理工學(xué)院教授Donald Sadoway在出席由Deeptech主辦的“全球新興科技峰會(huì)”時(shí)，曾向現(xiàn)場(chǎng)的幾千名觀眾介紹道，電網(wǎng)是全世界最大的物流系統(tǒng)，而且這個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有倉(cāng)庫(kù)。任何一個(gè)時(shí)刻，只要發(fā)貨（發(fā)電）量和收貨（用電）量有一點(diǎn)不匹配，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)至少局部出現(xiàn)崩潰（停電）。因此，能把能源儲(chǔ)存起來(lái)的技術(shù)，也就是儲(chǔ)能技術(shù)，就像物流系統(tǒng)中的倉(cāng)庫(kù)一樣至關(guān)重要。在發(fā)電量多的時(shí)候儲(chǔ)電，發(fā)電量少的時(shí)候放電。用儲(chǔ)能作為發(fā)電和用電之間的緩沖，才能從根本上提高可再生能源的發(fā)電比例。

儲(chǔ)能對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)有多重要？我們舉一個(gè)剛剛發(fā)生的例子。

這些年，通過(guò)不斷的努力，英國(guó)終于在兩個(gè)月前實(shí)現(xiàn)了清潔能源發(fā)電比例超過(guò)化石能源，這可是工業(yè)革命以來(lái)的頭一遭，是個(gè)了不起的成績(jī)。然而，過(guò)了沒(méi)多久，就在8月9日，英格蘭和威爾士突然爆發(fā)了一起罕見(jiàn)的大停電事故，共有100萬(wàn)人受到了影響。而事故的原因，有分析認(rèn)為與該地區(qū)的電網(wǎng)里風(fēng)電的比例太高有關(guān)。當(dāng)日下午，某燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障之后，本該“挺身而出”的海上風(fēng)電非但沒(méi)有增加發(fā)電量，反而大幅降低了自己的發(fā)電量，導(dǎo)致了大規(guī)模停電事故的發(fā)生。

最后，一類叫做“抽水蓄能”的電站緊急提高發(fā)電量，才迅速?gòu)浹a(bǔ)了燃?xì)怆娬竞惋L(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量的不足，避免停電進(jìn)一步擴(kuò)大，并讓電網(wǎng)在1.5小時(shí)后恢復(fù)了正常。

而這個(gè)“抽水蓄能”電站，就是目前應(yīng)用規(guī)模最廣、技術(shù)最成熟的能源儲(chǔ)存系統(tǒng)。沒(méi)錯(cuò)，應(yīng)用規(guī)模最大的儲(chǔ)能技術(shù)，并不是馬斯克等一眾科技明星推廣的“高科技”的鋰電池，而是這種相對(duì)來(lái)說(shuō)更“低科技”的概念。

所謂的抽水蓄能，簡(jiǎn)而言之是這么一個(gè)過(guò)程：

一個(gè)抽水蓄能電站由兩個(gè)在海拔高度上有差異的水池、水庫(kù)、湖泊組成。它們之間有水道和水輪/發(fā)電機(jī)械連接。電力負(fù)荷低谷時(shí)，下面水庫(kù)的水會(huì)被抽到上面水庫(kù)里去，而用電高峰時(shí)，再把上面的水放到下面，利用水的重力勢(shì)能發(fā)電。

這種電站涉及到的所有技術(shù)、設(shè)備都非常成熟，而水又是純天然的免費(fèi)的“儲(chǔ)能介質(zhì)”，發(fā)電的動(dòng)力更是不要錢(qián)的地球引力，因而儲(chǔ)能的成本很低。相比于每度電20~30美分左右的鋰電池，抽水蓄能的成本只有十幾美分。目前，為了提高太陽(yáng)能、風(fēng)能等發(fā)電比例，不少地方都興建起了大量的抽水蓄能電站。

然而，抽水蓄能電站的部署嚴(yán)重依賴于特殊的地理?xiàng)l件，想要在全世界都建設(shè)抽水蓄能電站是不現(xiàn)實(shí)的。例如，由于身處阿爾卑斯山區(qū)，中歐小國(guó)瑞士興建了大量的抽水蓄能電站，因此被稱為是“歐洲的蓄電池”。然而，整個(gè)瑞士的水力發(fā)電量，如果放到中國(guó)來(lái)，則只能占到全國(guó)用電需求的1%左右。而在中國(guó)經(jīng)濟(jì)最為發(fā)達(dá)的平原地區(qū)，根本沒(méi)有幾座山可以在山上、山下都興建水庫(kù)。

至于現(xiàn)有的鋰電池技術(shù)，其成本已經(jīng)下降到了接近原材料價(jià)格的地步，卻依然不夠低。目前，鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)主要是在為電力系統(tǒng)提供包括調(diào)頻、備用、無(wú)功補(bǔ)償和黑啟動(dòng)等在內(nèi)的輔助服務(wù)。除非出現(xiàn)技術(shù)上的革命性突破，否則鋰電池就將無(wú)法用于對(duì)電網(wǎng)級(jí)別規(guī)模的能源提供長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能服務(wù)。

在風(fēng)電技術(shù)和光伏技術(shù)都已經(jīng)很成熟的今天，利用可再生能源解決全球氣候變暖最大的攔路虎之一，就是大規(guī)模、廉價(jià)的高效儲(chǔ)能技術(shù)。

這就是為什么，使用了和抽水蓄能概念類似、卻擺脫了抽水蓄能地理?xiàng)l件限制的Energy Vault，獲得了如此多的關(guān)注。

初中物理就能理解的“低技術(shù)”創(chuàng)新

Energy Vault成立于2017年，公司注冊(cè)地址就位于滿是抽水蓄能電站的瑞士。他們?cè)?個(gè)月內(nèi)，用不到200萬(wàn)美元，建成了第一個(gè)主要利用混凝土塊來(lái)儲(chǔ)存能源的原型機(jī)。

與抽水蓄能類似，Energy Vault利用的也是重力勢(shì)能和電能之間相互轉(zhuǎn)化這個(gè)只需初中物理常識(shí)就能理解的概念。他們計(jì)劃，使用大型的塔吊，把重達(dá)35噸的混凝土塊，在塔吊周?chē)醽?lái)搬去，最高可以堆砌到33層、120米。使用先進(jìn)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行控制，他們希望可以在有風(fēng)天都實(shí)現(xiàn)精確的混凝土塊吊裝。

而用做重物的混凝土材料，則是由建筑垃圾、煤灰、泥土等制成的。這些原材料有的是免費(fèi)的，有的甚至是建筑工地倒貼錢(qián)也希望有人能幫忙處理掉的。通過(guò)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)，Energy Vault宣稱，這些二手材料制成的新型混凝土又廉價(jià)、又輕量，壽命還很長(zhǎng)（大于30年）。

因此，在最理想的情況下，除了可以通過(guò)提供儲(chǔ)能服務(wù)來(lái)向電網(wǎng)要錢(qián)，Energy Vault還能通過(guò)收取垃圾處理費(fèi)獲得額外利潤(rùn)。再加上高達(dá)80%-90%的儲(chǔ)能效率，Energy Vault宣稱，他們技術(shù)的成本，連抽水蓄能的1/3都不到（每度電只有5美分），還能擺脫抽水蓄能的地域限制。此外，他們還可以根據(jù)客戶的需求，訂制規(guī)模正好滿足要求的儲(chǔ)能設(shè)施。

這次獲得大筆資金的支持，標(biāo)志著曾投資過(guò)WeWork、頭條、滴滴、Uber、Grab的軟銀愿景基金，認(rèn)為Energy Vault的技術(shù)已經(jīng)基本成熟。1.1億美元將助力他們進(jìn)一步將該技術(shù)投入正式商用。

軟銀認(rèn)為，這么好的技術(shù)，只有一次投資的機(jī)會(huì)。一旦技術(shù)投入商用，大規(guī)模的訂單就將如雪片般從世界各地飛來(lái)，到時(shí)候，Energy Vault就再也不會(huì)需要什么投資了。

但是，真的是低科技嗎？

然而，Energy Vault這個(gè)概念，從誕生之初就飽受爭(zhēng)議。業(yè)界普遍認(rèn)為，這個(gè)技術(shù)，一點(diǎn)都沒(méi)有看上去那么“低科技”。許多科學(xué)家、工程師都提出了自己的質(zhì)疑，指出了這項(xiàng)技術(shù)真正應(yīng)用時(shí)，所可能面臨的各種艱巨的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)包括但不限于：

占地面積大，能量密度低。120米高、5000多塊35噸重的混凝土磚，輸出的功率卻和一座同等高度的風(fēng)力發(fā)電機(jī)在同一個(gè)級(jí)別。換句話說(shuō)，如果想擺脫鋰電池只能提供輔助服務(wù)的“尷尬”境遇，他們似乎需要給每一臺(tái)風(fēng)機(jī)都配備一座高塔。

壽命能不能達(dá)到30年？就算他們的新型混凝土塊材料可以受得了風(fēng)吹雨淋和日日摔打，但是起重機(jī)行嗎？每天不停地搬運(yùn)35噸重的重物上下幾十米，不會(huì)報(bào)廢嗎？

生產(chǎn)普通的水泥會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳，用二手原材料能避免嗎？會(huì)不會(huì)排放的二氧化碳比提高新能源發(fā)電比例省下來(lái)的還多？

這項(xiàng)技術(shù)對(duì)塔吊的精度要求非常高。幾十米長(zhǎng)、迎風(fēng)飄擺的纜繩，需要做到讓5000塊磚，每一塊的位置誤差都小于幾毫米。否則，百米高塔就真的會(huì)像小孩子搭的積木一樣，說(shuō)塌就塌。在知名媒體Quartz發(fā)布的一段Energy Vault原型機(jī)的視頻中，鋼纜的抖動(dòng)幅度明顯很大，遠(yuǎn)不止幾毫米。而且，只有20米高的塔，為了提高穩(wěn)定性，Energy Vault把塔的主體用一道道鋼箍緊緊綁牢?？赡芩麄冏约阂矒?dān)心，如果上面的沒(méi)放穩(wěn)，下面的就會(huì)塌。

此外，如果遇到強(qiáng)風(fēng)呢？塔會(huì)不會(huì)塌？

地震呢？

30年的時(shí)間里，塔基會(huì)不會(huì)發(fā)生沉降、歪斜？

混凝土塊起高塔的技術(shù)，容錯(cuò)率是很低的，任何一次錯(cuò)誤，都會(huì)讓整個(gè)項(xiàng)目瞬間坍塌為一座復(fù)原難度極高的垃圾山。

因此，對(duì)于軟銀來(lái)說(shuō)，投資Energy Vault也是一場(chǎng)豪賭。成功了，回報(bào)率不可想象；失敗了，1.1億美元也就打水漂了。

不過(guò)，大多數(shù)對(duì)Energy Vault提出質(zhì)疑的人，都非常期待Energy Vault能把上面這些工程挑戰(zhàn)一個(gè)接一個(gè)地全部解決掉，把真正的完整規(guī)模的項(xiàng)目建造出來(lái)。Energy Vault目前正在意大利北部興建他們的第一座全規(guī)模儲(chǔ)能電站，預(yù)計(jì)今年年底完工。

也許用不了多久，圍繞他們的所有謎團(tuán)，就都會(huì)逐一揭開(kāi)。

不過(guò)，這件事情的標(biāo)志性意義，絕不僅僅只在于有了一種新技術(shù)而已。

隨著一筆“巨款”投向一種新的非電池儲(chǔ)能技術(shù)，軟銀向整個(gè)投資界宣告，這個(gè)領(lǐng)域值得更多的、更大筆的投資。

有比爾·蓋茨領(lǐng)銜的“突破能源基金會(huì)”珠玉在前，投資界、金融界在這兩年明顯增加了對(duì)創(chuàng)新能源技術(shù)的關(guān)注。比如，相比于利用重力勢(shì)能儲(chǔ)能的Energy Vault，脫胎于Google X實(shí)驗(yàn)室的Malta項(xiàng)目成名更久。他們依賴熱力學(xué)循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、低成本的儲(chǔ)能，早就是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。

而更多、更先進(jìn)的新概念、新技術(shù)，則在全世界各地的創(chuàng)業(yè)公司、高校和研究機(jī)構(gòu)里不斷孕育成長(zhǎng)著。從企業(yè)界、科研機(jī)構(gòu)，到金融界和能源市場(chǎng)，大家都對(duì)新型的儲(chǔ)能技術(shù)翹首以待。

2019年，會(huì)成為儲(chǔ)能的春天嗎？

原標(biāo)題：軟銀1.1億美元豪賭新技術(shù)，用混凝土塊搭積木來(lái)儲(chǔ)能