维度网讯，美国南达科他州正在建设一座大型热能存储项目，旨在将廉价风能转化为清洁工业蒸汽，直接供给附近的生物燃料工厂。

初创公司Antora Energy表示，已在位于明尼苏达州边界附近Big Stone City的Poet乙醇生产厂启动一套5吉瓦时的热能存储系统。凭借超过200块电池，该项目预计在今年晚些时候全面投运后将成为全球同类项目中最大的一个。

总部位于加州圣何塞的Antora将其设备比作一个巨大的烤面包机。清洁电力通过一个大电阻加热器，将大块固体碳连续几天加热到极高温度。这些热量随后可用于产生工业过程所需的蒸汽（这些过程通常依赖化石燃料），或按需发电，包括供应给耗电量大的数据中心。

Antora项目的特殊之处不仅在于技术本身。这家初创公司与公用事业公司Otter Tail Power共同开发了一种电价方案，旨在改善热能系统的经济效益，并确保电网上的所有用户都能受益。专家表示，这种新的能源费率可能成为该新兴行业的典范。

气候与能源解决方案中心（Center for Climate and Energy Solutions，C2ES）工业脱碳主任Melissa Hulting表示：“该装置本身为用于帮助工业脱碳的技术增加了另一个证明点。但真正的区别因素在于电价。”

Antora是众多热能初创公司之一，它们使用碎石、耐火砖和熔盐等材料储存可再生电力，并为生产燃料、化学品、建筑材料甚至啤酒的工厂提供低碳热量。在美国，工业热量使用约占该国温室气体排放量的12%。

根据Brattle Group为C2ES和可再生能源热力合作组织（Renewable Thermal Collaborative）撰写的2023年报告，Antora、Brenmiller Energy、Electrified Thermal Solutions和Rondo Energy等公司的热电池已经能够支持750摄氏度（1,380华氏度）或更高温度，足以满足美国近75%的工业热量需求。Antora则表示，其设备可储存高达约2400℃的热量。

许多项目仍处于试点和示范阶段。在目前运行中的少数大型商业系统中，大多数位于欧洲，那里的公司可以更容易地进入批发电力市场，这有助于项目盈利，Hulting说。

相比之下，美国大型工业客户的公用事业费率是实现热电池广泛部署的最大障碍之一。Antora的旗舰项目提供了一个现实世界的解决方案，其他公用事业公司和公司可以在全美范围内复制。

Hulting补充说：“如果我们在美国能够正确设置这些费率结构，这里的潜力非常大。”

Antora的Big Stone City项目将比其位于加州弗雷斯诺附近的5兆瓦时试点系统大约1000倍。

该公司于2023年底在Wellhead Electric的一个设施启动了较小的项目。几个月后，Antora从企业和风险投资者那里筹集了1.5亿美元，用于扩大其在圣何塞工厂的热电池生产，该公司刚刚将其扩建为一个由三栋建筑组成的制造园区。

Antora首席运营官兼联合创始人Justin Briggs表示，这个庞大的南达科他州系统在不到一年时间内就建在了Poet设施旁边的一块空地上。他拒绝讨论该5吉瓦时系统的成本，但指出澳大利亚投资基金Grok Ventures提供了启动该装置所需的融资。

“我们真的想展示这项技术能够以多快的速度大规模部署，”Briggs说。

Antora和Grok Ventures共同拥有该系统，并将根据长期承购协议向Poet出售热量。这些电池将把蒸汽通过管道输送到相邻的生物加工厂，该工厂使用大量低温热量将玉米转化为乙醇。目前，至少有一部分蒸汽来自Otter Tail在旁边运营的475兆瓦燃煤发电厂内的锅炉。

这种新颖的电价是让Antora能够提供具有竞争力价格的清洁热量的关键。

Antora州及监管事务主任Noah Long表示，传统零售公用事业费率的问题在于它们像花生酱一样：无论用户是在最繁忙、最昂贵的时间段还是在非高峰时段用电，它们都将发电和配电的平均成本分摊给所有用户。

但热能系统设计得非常灵活。如果风能或太阳能发电场产生的电力超过电网需求，电池可以吸收原本可能浪费的电子。这样，它们在电力供应有限时减少对电网的依赖，从而限制系统压力并避免昂贵的电网升级。

现有的费率结构并不总是反映这些细微差别，因此项目开发商看不到使用廉价清洁电力带来的节省，也无法利用其帮助平衡电网的能力。这可能会使该技术更难与天然气或煤锅炉产生的廉价蒸汽竞争。

为了解决这个问题，Antora和Otter Tail开发了一种自愿的“热能市场能源定价附加费”，将Antora取电的时间和数量与当地可再生能源过剩时期相匹配。从技术上讲，这些电池连接到区域能源系统，可以随时使用电网电力。但该费率方案不鼓励这种用法，包括如果客户超出其约定的服务基线则施加罚款，并对超出该基线的任何电力收取常规市场价格，C2ES工业电气化高级研究员Francesco Aimone说。

公用事业监管机构已在Otter Tail运营的三个州（明尼苏达州、北达科他州和南达科他州）批准了该费率方案。在更远的西部，加州的政策制定者正在考虑一项参议院法案，该法案将同样更新电价，以帮助制造商转而使用电力进行工业加热。

“这是双赢，因为客户可以省钱，而原本可能未被使用的电力现在得到了利用，”Otter Tail通讯总监Stephanie Hoff在谈到该公用事业公司的费率方案时说。“它还启用了一项新技术，降低了依赖蒸汽或热量的工业过程的碳强度。”

根据新安排，两家公司将积极交换数据，包括Antora第二天需要多少电力来充电以及Otter Tail的预估定价，类似于批发电力市场中的日前交易。

“这是一种他们将继续日复一日进行的舞蹈，试图为每个人取得良好的结果，”Aimone说。Antora“承担市场定价的风险，以确保他们能够以一定的价格向客户提供热量。”

Hoff指出，如果Otter Tail确实需要升级其电力系统以服务于大负荷客户，该费率方案要求该客户直接支付这些成本，以避免提高其他电网用户的费率。例如，Antora表示，它与公用事业公司合作建设了一条34.5千伏的输电线路，将热能存储系统连接到电网。

Aimone表示，该费率方案强调利用现有电网资产和间歇性能源尤为重要。随着国家（尽管非常缓慢地）走向工业热量和其他制造过程的电气化，至关重要的是这种转变避免给电网带来过大负担或使其他人的电力更加昂贵。

“当我们谈论工业电气化或负荷增长时，我们想确保的一件事是……这对可负担性意味着什么？”Aimone说。“灵活负荷对于实现这一目标非常重要。”

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