中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能缺口較大，液流電池發(fā)展前景樂(lè)觀，但初始投資成本依然偏高”“預(yù)計(jì)今年新型儲(chǔ)能的裝機(jī)容量會(huì)超過(guò)抽蓄”“配電系統(tǒng)應(yīng)盡可能追求新能源與負(fù)荷的分層分區(qū)平衡”……
在近期召開(kāi)的“2024碳中和能源高峰論壇暨第四屆中國(guó)國(guó)際新型儲(chǔ)能技術(shù)及工程應(yīng)用大會(huì)與新型儲(chǔ)能技術(shù)青年科學(xué)家論壇”上，中國(guó)科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長(zhǎng)趙天壽，中國(guó)工程院院士、南方電網(wǎng)公司首席科學(xué)家饒宏，中國(guó)工程院院士、天津大學(xué)國(guó)家儲(chǔ)能產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)主任王成山，中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院碳中和技術(shù)研究所所長(zhǎng)成會(huì)明，加拿大皇家科學(xué)院院士、加拿大工程院院士陳忠偉發(fā)表主旨演講，共同探討新型儲(chǔ)能的發(fā)展趨勢(shì)。
趙天壽
中國(guó)科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長(zhǎng)
新型電力系統(tǒng)建設(shè)需要高安全、不同時(shí)長(zhǎng)的儲(chǔ)能技術(shù)，其中，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)存在較大缺口。在發(fā)電側(cè)，隨著“風(fēng)光”占比提高，為避免供電中斷，理想儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)應(yīng)覆蓋風(fēng)光間歇期超過(guò)10小時(shí)；在電網(wǎng)側(cè)，需要時(shí)長(zhǎng)超過(guò)低谷期的儲(chǔ)能技術(shù)削峰填谷，提高電網(wǎng)利用率及輸電能力；在用戶側(cè)，工商業(yè)低谷電價(jià)時(shí)長(zhǎng)超過(guò)6小時(shí)，峰段電價(jià)時(shí)長(zhǎng)也大于6小時(shí)，工商業(yè)用戶需要超過(guò)6小時(shí)的儲(chǔ)能技術(shù)，降低用電成本。
在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)中，液流電池時(shí)長(zhǎng)靈活、本征安全、循環(huán)壽命長(zhǎng)、回收殘值高，是應(yīng)用場(chǎng)景廣泛、發(fā)展?jié)摿V闊的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)之一。但是，當(dāng)前液流電池初始投資成本偏高，初投資成本仍高于2元/瓦時(shí)，成為該技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用的主要挑戰(zhàn)。其中，電堆與電解液占全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)成本80%以上，提升電池電流密度，提升電解液利用率是降低系統(tǒng)成本，推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。
饒宏
中國(guó)工程院院士、南方電網(wǎng)公司首席科學(xué)家
新型儲(chǔ)能兩大特點(diǎn)正在顯現(xiàn)：2—4小時(shí)的項(xiàng)目裝機(jī)占比74.6%、電網(wǎng)側(cè)集中式儲(chǔ)能的容量占比增長(zhǎng)快。新型儲(chǔ)能即將迎來(lái)標(biāo)志性里程碑，預(yù)計(jì)今年新型儲(chǔ)能的裝機(jī)容量會(huì)超過(guò)抽蓄，目前抽水蓄能裝機(jī)50GW。
新型儲(chǔ)能形成了事實(shí)上的規(guī)模化發(fā)展，隨著新能源裝機(jī)持續(xù)增加，規(guī)模還將快速加大；新型儲(chǔ)能正快速承擔(dān)起電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用，調(diào)節(jié)性資源的功能定位更加清晰；共享儲(chǔ)能是發(fā)揮新型儲(chǔ)能優(yōu)化系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的重要方式，電網(wǎng)側(cè)配置集中式大容量共享儲(chǔ)能，可承擔(dān)提高系統(tǒng)運(yùn)行熱備用水平等新功能；長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能是必須要解決的問(wèn)題，可探索技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的路徑；構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能是重要發(fā)展方向；要因地制宜選擇技術(shù)路線，把資源配置到系統(tǒng)需求的節(jié)點(diǎn)上，統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)，形成與新能源并網(wǎng)規(guī)模相適應(yīng)的新型儲(chǔ)能調(diào)節(jié)支撐體系，筑牢新型電力系統(tǒng)的物理基礎(chǔ)。
王成山
中國(guó)工程院院士、天津大學(xué)國(guó)家儲(chǔ)能產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺(tái)主任
近年來(lái)，我國(guó)分布式光伏爆發(fā)式增長(zhǎng)，導(dǎo)致配電網(wǎng)線路、變壓器反向過(guò)負(fù)載嚴(yán)重，電壓越限問(wèn)題突出，多地消納空間告急，多地接入“紅區(qū)”頻現(xiàn)以減緩發(fā)展速度。同時(shí)，我國(guó)電動(dòng)汽車一方面在數(shù)量上快速增長(zhǎng)，另一方面，人們對(duì)電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)快速充電的需求也更加迫切，大功率短時(shí)充電對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行提出了重大挑戰(zhàn)。這些都反映出配電系統(tǒng)對(duì)新能源、新業(yè)態(tài)和新負(fù)荷承載能力不足，供電能力水平亟待通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新大幅提升。
分層分區(qū)平衡，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是區(qū)間互供、層間協(xié)調(diào)，不將平衡問(wèn)題擴(kuò)散到更高層級(jí)、更大范圍。新型儲(chǔ)能的應(yīng)用不要只盯著輔助服務(wù)、容量等宏觀層面，而是要滲透到配電系統(tǒng)的微小環(huán)節(jié)中去，配電系統(tǒng)應(yīng)盡可能追求新能源與負(fù)荷的分層分區(qū)平衡，與周邊的需求緊密結(jié)合、無(wú)所不在，特別是新型儲(chǔ)能在微電網(wǎng)中的應(yīng)用，將充滿想象力。
成會(huì)明
中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院碳中和技術(shù)研究所所長(zhǎng)
儲(chǔ)能技術(shù)路線的選擇多種多樣，電化學(xué)儲(chǔ)能上升勢(shì)頭明顯。但也帶來(lái)了一些挑戰(zhàn)，包括安全性問(wèn)題、資源環(huán)境問(wèn)題等等。面對(duì)這幾個(gè)挑戰(zhàn)，目前學(xué)術(shù)界和企業(yè)界都進(jìn)行了一系列的探索，比如固態(tài)電池、水系電池、液流電池等等。我國(guó)幅員遼闊，從南到北、從冬到夏溫差很大，我們的儲(chǔ)能系統(tǒng)能否適應(yīng)這種高低溫的環(huán)境，非常重要。
寬溫域電池特別是低溫電池的發(fā)展日益緊迫。在資源問(wèn)題上，盡管碳酸鋰價(jià)格跌到每噸10萬(wàn)以下，但考慮到未來(lái)儲(chǔ)能的蓬勃發(fā)展，仍然面臨資源問(wèn)題，我們需要考慮電池的回收與再利用，也需要發(fā)展資源豐富的電池種類，包括鈉離子、鋅、鈣、鋁等資源豐富的金屬電池，也包括有機(jī)電池等等。
陳忠偉
加拿大皇家科學(xué)院院士、加拿大工程院院士
針對(duì)鋰離子電池面臨的挑戰(zhàn)，工作溫區(qū)有待拓寬，安全性有待提升，能量密度有待提高。在低溫電池技術(shù)瓶頸方面，低溫下鋰離子傳輸受限，低溫下脫溶劑化困難，電解液和電極界面是影響電池低溫性能的決定性因素。
對(duì)于未來(lái)趨勢(shì)，儲(chǔ)能肯定大有可為，未來(lái)電化學(xué)能源的開(kāi)發(fā)肯定是多學(xué)科交叉、跨尺度、多元化以及結(jié)合人工智能，從材料端到電池端的設(shè)計(jì)，還有電池的管理，人工智能都是非常關(guān)鍵的，結(jié)合人工智能和其他新技術(shù)，完善“材料-電極-器件”全鏈條，系統(tǒng)化研究實(shí)現(xiàn)降本增效，提高能量密度和安全性。
