维度网讯，随着间歇性可再生能源规模扩大，电网对长时储能（LDES）的需求持续上升。不同地质条件和应用场景要求储能方案因地制宜，越来越多开发商开始将目光投向地下空间。

地下储能可以绕开传统电化学电池在衰减、热失控和供应链方面的一些局限，但压缩空气储能（CAES）和地下重力储能（UGES）各有其技术经济挑战。围绕两条路线的进展，斯托雷勒克特里克（Storelectric）首席执行官塔拉特·阿扎德（Tallat Azad）和绿色重力（Green Gravity）创始人兼首席执行官马克·斯温纳顿（Mark Swinnerton）分别介绍了CAES与UGES的最新情况，伯明翰大学（University of Birmingham）能源系统与储能副教授爱德华·巴伯（Edward Barbour）则对更广泛前景作出了分析。

CAES的原理是储存空气和热量。巴伯说，当需要能量时，把两者结合产生热压缩空气，用于驱动涡轮机。效率损失不可避免。斯托雷勒克特里克的目标效率约为62%，但阿扎德表示，其两座CAES电厂目前的效率约42%。送入电网的可用能量会因电厂效率而低于洞穴中的存储量。

UGES则完全依赖重力势能。巴伯解释，重物位于顶部时储存势能，下降过程中通过电机释放能量。斯温纳顿说，矿井竖井是UGES的理想位置，背后的物理原理是能量等于质量乘以高度，因此需要大量质量与高度相配合。

地质条件在很大程度上决定技术路线。巴伯表示，在盐层深度约500米的合适区域，CAES具备经济可行性，成本可能低于每千瓦时（kWh）5英镑（6.75美元）。阿扎德补充说，盐穴建成后只需十年一次维护，可运行数十年甚至数百年。硬岩矿山也曾被考虑用于CAES，但存在泄漏风险；盐基本是自密封的，这是它的独特优势。

废弃矿山拥有现成的高度差，斯温纳顿认为这是“能找到高度差的最佳地点之一”，因此矿井竖井在UGES中更具技术经济优势，其基础设施同样可维持数十年或更久。全球目前有近200万个关闭矿山，将这些矿山的土地、资产和地理位置重新利用，是将其转为储能设施的首要原因。

UGES的储能容量取决于质量和高度。斯温纳顿介绍，数十万个废弃矿山可归类为中型矿井竖井，能提供20至50兆瓦时（MWh）的储能容量；更大的矿井竖井数量也很丰富，单体可提供150MWh至350MWh的能量。鉴于许多矿山拥有多个竖井，例如一座矿山配十个竖井，部署UGES后可达到吉瓦时（GWh）量级的储能潜力。

CAES的储能容量取决于洞穴大小。斯托雷勒克特里克近期在蒂赛德（Teesside）收购了一处约550英亩的场地，该地曾是主要工业和化学枢纽，洞穴资源丰富。阿扎德表示，这些洞穴平均约60,000立方米，相当于约250MWh能量，大概可以为70,000或80,000户家庭供电一小时。他提醒说，这是洞穴本身的能量密度，经涡轮机释放时还需扣除效率损失，实际送入电网的能量会低于该数值。

两条技术路线目前仍处于早期阶段。绿色重力于2023年投运其首个试点工厂，斯托雷勒克特里克对蒂赛德场地的收购则标志着为期三年的尽职调查过程达到高潮。随着电网对定制化长时储能方案的需求增长，这一领域的创新势头仍在持续。巴伯认为，盐穴中的氢储存是领先技术，盐穴中的生物甲烷同样具有前景；储热则是“最容易实现的成果之一”，通常能以相对较低的成本长时间储存热量，适合在后续需要以热能形式使用能量时作为选择。