《華爾街日報》:氣候投資新熱點——熱能本身
Amrith Ramkumar and Scott Patterson | Photographs by Jennifer Emerling for The Wall Street Journal
工業企業正在尋找方法,試圖在不燃燒化石燃料的情況下生產鋼鐵、水泥和化學品。一些最大的投資者押注於一種快速發展的儲熱電池,認為它能解決這個問題。
貝萊德、沙特阿美和力拓 等金融巨頭正將數億美元投入製造熱電池的初創企業。這些被稱為熱能電池的設備利用可再生能源加熱磚塊、岩石或熔鹽,並按需釋放熱量為工業流程提供動力。
用電產生熱量並非新鮮事,烤麪包機就是這樣工作的。不同之處在於,這些"烤麪包機"的尺寸接近集裝箱,能釋放高達華氏2750度(約為太陽表面温度的四分之一以上)的蒸汽。關鍵在於如何讓電池在需要熱量之前保持高温。
工業熱能約佔全球能源消耗的五分之一,温室氣體排放量的約10%。包括鍊鋼在內的數百種工業流程需要燃燒化石燃料來產生所需的高温。
大型製造商正在研究從綠色氫能到核聚變等各種技術,以替代化石燃料並減少排放。深知這一挑戰的艱鉅性,他們同時也在探索如何直接從大氣中去除碳,以抵消無法消除的排放。
首席執行官安德魯·波內克(中)與聯合創始人們在選定碳塊前研究了多種熱電池材料方案。熱電池領域的最新投資是加州初創公司Antora Energy獲得1.5億美元融資,投資者包括貝萊德、可再生能源巨頭NextEra Energy以及比爾·蓋茨的突破能源風險投資基金。
Antora採用碳塊作為儲能介質,加熱時會像烤麪包機線圈或電爐般發出紅光。其創新之處在於利用熾熱碳塊發出的光傳遞熱能,無需空氣或液體介質,從而大幅降低成本。
“這裏沒有運用什麼神奇的黑科技,“Antora首席執行官安德魯·波內克接受採訪時表示,“這是種非常直觀的解決方案。”
Antora正在加州弗雷斯諾附近開展熱電池系統試點測試。
管道系統將把電池產生的熱能輸送到工業設施。傳統電池通過鋰離子在正負極間往返移動實現充放電,雖然在空間受限場景(如電動汽車)表現優異,但存在過熱爆炸風險,且成本較高,持續放電時間通常僅數小時,難以滿足重工業需求。
熱能電池初創企業表示,他們能以更低成本存儲數天的可再生能源,方法與眾不同。為充電,Antora能源公司的電池讓可再生能源電力通過一個類似於烤麪包機線圈的元件來加熱碳塊。該公司之所以選擇碳塊,是因為它們可以長時間儲存熱量,而且隨着温度升高,其儲能性能實際上會變得更好。這使得碳塊在需要利用熱量或蒸汽時能夠長時間保持高温。
其他初創企業也提出了類似主張,首次為該行業吸引了大量資金。分析師稱,如今廉價的風能和太陽能使得熱能電池的成本與燃燒天然氣等化石燃料產生的熱能相比具有競爭力。税收抵免來自2022年《通脹削減法案》的税收抵免政策正在加速這一勢頭。
許多工業企業曾計劃使用可再生能源製取的氫氣來產生熱能,但高昂的生產成本和項目延期使其吸引力下降。這促使企業尋求其他解決方案,比如熱能電池。
投資者表示,在許多工業用途上,熱能電池可能即將超越氫能。未來幾年內可實現大規模部署,並通過使用豐富的原材料來降低成本。它們是過去十年可再生能源電價下降所催生的多項技術之一。
太陽能價格的下降使Antora的熱能電池與燃燒化石燃料相比具有成本競爭力。“安托拉代表着風能和太陽能的新時代,”貝萊德與新加坡淡馬錫控股合資成立的脱碳夥伴公司全球負責人梅根·夏普表示。該公司投資清潔能源企業並領投了安托拉本輪融資。“他們正在將可再生能源引入工業領域。”
成立於2018年的安托拉於去年9月在加州弗雷斯諾附近為首個客户啓用電池系統,並於同年在加州聖何塞開設首家制造工廠。公司計劃將新資金用於在中西部開展更大規模客户項目、加速電池生產及擴大招聘。
未來幾年內,該公司希望開發能將發光模塊轉化為可再生電力的系統,使電池兼具供熱供電雙重功能。
安托拉正與美國能源部某辦公室洽談潛在融資,該部門專門為快速發展的清潔能源企業提供貸款。公司初期資金主要來自加州政府和能源部下屬機構,該機構資助那些前景廣闊但尚未成熟到吸引私人投資的創新研究。
競爭對手隆多能源採用粘土磚替代碳塊,近期從力拓、沙特阿美及微軟等投資者處籌集6000萬美元,去年為加州某生物燃料公司安裝了首套商用電池系統。同樣獲得突破能源投資基金支持的隆多,正與亞洲建材巨頭暹羅水泥集團合作建設超級工廠。
“我們一直在瘋狂地建設公司以應對需求,”Rondo首席執行官約翰·奧唐奈説。
聯繫阿姆裏特·拉姆庫馬爾,郵箱:[email protected],以及斯科特·帕特森,郵箱:[email protected]