本文摘要：上世纪90年代末以来，美国电力行业在增加温室气体废气方面开始面对更加大的压力。

上世纪90年代末以来，美国电力行业在增加温室气体废气方面开始面对更加大的压力。在各种税收鼓舞和更为低成本的性刺激下，可再生能源发电早已将注意力移往到储能上，以保证不稳定的风能和太阳能获取更为可信的服务。在这一领域，锂离子电池目前占有主导地位。但有人指出，从规模上看，它的经济效率还足以几乎反对所有转入电网的可再生能源的数量，那就必须有其他自由选择，其中以大规模应用于的重力储能和氢气储能居多。

谋求储能替代品自19世纪90年代以来，抽水机蓄能仍然是大型储能的主要自由选择，到2017年底，美国早已加装了约22GW的抽水机蓄能。而在抽水机蓄能之后，压缩空气储能(CAES)是批量管理电力的自由选择之一。但上述这两种方法都是资本密集型的，且受到地理位置的容许。为了符合人们对可信、普遍能用、价格低廉的小型储能设备日益增长的市场需求，电池沦为电力生产商的选用。

大型锂离子电池系统仍然是电化学储能的选用，但今年4月亚利桑那州一座2MW的锂离子电池储能设施发生爆炸，突显了该技术的屏蔽安全性问题，也加快了行业内对于储能安全性标准的推崇。另外，一些开发者也正在找寻其他替代性的储能系统。重力储能除电化学电池外，还有大量的储能系统，还包括热能、动能和重力势能等。

2018年11月，瑞士的EnergyVault公司发售了重力系统，这是储能市场的近期转入者之一。该系统由一台加装在90-140米低的格状钢塔上的二至六臂起重机构成。起重机的工作原理与抽水机蓄能系统完全相同，它将35公吨的混凝土吊入塔周围的堆垛中，为系统电池。该系统可以在几毫秒内号召电力市场需求的波动或电网运营商必须的其他反对。

和抽水机蓄能一样，该系统也能获取长年的能量储存。该系统使可再生能源一天24小时获取基本阻抗，且电力的成本高于化石燃料。一家取名为北美先进设备铁路储能(ARES)的公司，目的获取先进设备的铁路储能。

该公司正在生产两种重力系统——火车线和山脊线系统。ARES正在内华达州的一个县里研发一个50MW的火车线来回系统，用于分布式电力机车可以平均值7%的坡度运营5.5英里。

6列火车中，每佩火车由2个火车头和7节重达1550吨的车厢构成。火车运营时，利用第三根轨道从电网中提供电力，驱动电机向下运营。

在回到时，再生制动系统产生电力，电机沦为发电机，通过第三轨道将电力敲返。该公司的目标是，到2020年底，需要已完成建设，即该计划最后将使高铁由可再生能源驱动。

山脊线系统的运作方式与火车线路完全相同，但中央电力拉车和电缆的坡度更加陡峭，预计最迟在2021年第一季度已完成山脊线的研发。根据最近公开发表在学术期刊《能源》上的一项研究，利用山脉发电有可能是一种比锂离子电池续航时间更长，电力规模更大的不切实际方法，该方法对微电网、岛屿和电力成本高的地区具备经济吸引力。

除此之外，研究人员还在探寻其他基于重力储能的研究。氢气储能或许重力储能并不为大众熟知，但氢气储能在很多国家早已有所发展。去年5月，三菱日立电力公司(全称MHPS)和合作伙伴MagnumDevelopment公司宣告了他们所谓的世界上仅次于的可再生能源储能系统——先进设备清洁能源储能(ACES)项目，该项目将利用可再生氢研发1000MW的100%清洁能源储能。

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