電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）2025年，一項(xiàng)名為“地化學(xué)儲(chǔ)能”（Geochemical Energy Storage，簡(jiǎn)稱GES）的創(chuàng)新技術(shù)在美國(guó)得克薩斯州嶄露頭角。這項(xiàng)由Quidnet公司開發(fā)的技術(shù)，通過(guò)將水注入地下不透水巖層并在高壓下存儲(chǔ)，成功實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)六個(gè)月的無(wú)損耗儲(chǔ)能，為可再生能源的長(zhǎng)期存儲(chǔ)提供了全新解決方案。

地化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)抽水蓄能技術(shù)的顛覆性創(chuàng)新。傳統(tǒng)抽水蓄能通過(guò)將水泵送到高處的蓄水池儲(chǔ)存能量，需能時(shí)讓水流下驅(qū)動(dòng)渦輪發(fā)電。而GES技術(shù)則將這一過(guò)程“搬到地下”。具體而言，GES系統(tǒng)通過(guò)高壓將水注入地下的不透水巖層，形成一個(gè)閉合的高壓儲(chǔ)水系統(tǒng)。當(dāng)需要釋放能量時(shí)，系統(tǒng)釋放壓力，水流向上驅(qū)動(dòng)渦輪發(fā)電。

與傳統(tǒng)抽水蓄能相比，GES技術(shù)具有幾個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)。首先，它是一個(gè)閉合系統(tǒng)，水在系統(tǒng)中循環(huán)使用，僅有少量因蒸發(fā)而損失，極大地減少了水資源消耗。其次，由于地下高壓環(huán)境提高了能量密度，GES所需的儲(chǔ)水量遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)抽水蓄能設(shè)施。此外，GES技術(shù)對(duì)地理?xiàng)l件的依賴較小，能夠在更多地區(qū)推廣應(yīng)用。

Quidnet公司表示，GES系統(tǒng)利用了與石油和天然氣開采相似的供應(yīng)鏈和勞動(dòng)力資源，但選擇了不同的巖層進(jìn)行儲(chǔ)能操作。這種技術(shù)上的靈活性使得GES能夠快速適應(yīng)現(xiàn)有工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，降低開發(fā)和部署成本。

從研發(fā)歷程來(lái)看，2019年，Quidnet獲得美國(guó)能源部的資助，開始推動(dòng)GES技術(shù)的商業(yè)化開發(fā)。2024年，來(lái)自Hunt Energy Network的1000萬(wàn)美元投資進(jìn)一步加速了技術(shù)驗(yàn)證。2025年2月，Quidnet宣布其GES系統(tǒng)在兆瓦時(shí)規(guī)模上成功測(cè)試，四個(gè)月后，公司進(jìn)一步確認(rèn)該技術(shù)能夠在六個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)損耗儲(chǔ)能。這一成果標(biāo)志著GES技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用的重大飛躍。

盡管GES的往返效率（能量存儲(chǔ)與釋放的效率）目前約為50%，最高可達(dá)65%，低于鋰離子電池的90%以上，但其獨(dú)特的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能能力彌補(bǔ)了這一短板。鋰離子電池適用于短時(shí)、日內(nèi)的能量調(diào)度，而GES則專為跨季節(jié)的長(zhǎng)期儲(chǔ)能設(shè)計(jì)，能夠應(yīng)對(duì)極端天氣或季節(jié)性電力需求波動(dòng)。例如，在夏季太陽(yáng)能發(fā)電高峰期，GES可以將多余的電能儲(chǔ)存至冬季使用，從而提升電網(wǎng)的韌性。

目前，全球長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能市場(chǎng)主要依賴抽水蓄能技術(shù)。據(jù)CleanTechnica數(shù)據(jù)，抽水蓄能占美國(guó)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的95%。然而，抽水蓄能需要特定的地形（如山地和水源），建設(shè)成本高昂，且水資源消耗較大。相比之下，GES技術(shù)的閉合系統(tǒng)設(shè)計(jì)顯著降低了水耗，同時(shí)對(duì)地形要求較低，使其在平原或水資源匱乏地區(qū)具有更大應(yīng)用潛力。

與鋰離子電池和新興的鐵空氣電池相比，GES的往返效率較低，但其在長(zhǎng)期儲(chǔ)能場(chǎng)景中的經(jīng)濟(jì)性更具優(yōu)勢(shì)。鋰離子電池的儲(chǔ)能周期通常為數(shù)小時(shí)至一天，而GES能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間的能量?jī)?chǔ)存。這對(duì)于應(yīng)對(duì)氣候變化導(dǎo)致的極端天氣事件（如暴風(fēng)雪或熱浪）至關(guān)重要。此外，GES系統(tǒng)利用現(xiàn)有的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，避免了大規(guī)模電池生產(chǎn)對(duì)稀有金屬的依賴，有助于降低環(huán)境影響。

然而，GES技術(shù)也面臨挑戰(zhàn)。例如，地下儲(chǔ)水系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性需要進(jìn)一步驗(yàn)證，尤其是高壓水流對(duì)巖層可能產(chǎn)生的地質(zhì)影響。此外，系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù)成本仍需優(yōu)化，以確保其在商業(yè)化過(guò)程中能夠與傳統(tǒng)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)。

Quidnet計(jì)劃在2026年與得克薩斯州的一家公用事業(yè)公司合作，啟動(dòng)首個(gè)商業(yè)化GES項(xiàng)目。這一項(xiàng)目的成功與否，可能成為GES技術(shù)大規(guī)模推廣的風(fēng)向標(biāo)。如果得以廣泛應(yīng)用，GES不僅能在美國(guó)推動(dòng)儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展，還可能為其他地質(zhì)條件適宜的地區(qū)（如中國(guó)、澳大利亞）提供借鑒。

小結(jié)

地化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的出現(xiàn)，為可再生能源的長(zhǎng)期存儲(chǔ)提供了一條創(chuàng)新路徑。盡管仍需克服技術(shù)和成本上的挑戰(zhàn)，但其低水耗、強(qiáng)適應(yīng)性和長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能能力使其成為未來(lái)能源系統(tǒng)的關(guān)鍵拼圖。隨著Quidnet等企業(yè)的持續(xù)努力，以及全球?qū)?chǔ)能需求的不斷增長(zhǎng)，GES技術(shù)有望在2025年及未來(lái)幾年改變儲(chǔ)能行業(yè)的格局，為構(gòu)建更可靠、更綠色的電力系統(tǒng)貢獻(xiàn)力量。