中國儲能網(wǎng)訊：國家能源局近日印發(fā)的《2025年能源工作指導意見》提到，強化新型儲能等技術，特別是長時儲能技術創(chuàng)新攻關和前瞻性布局。在政策的有力引導與市場的強勁驅動雙重作用下，儲能行業(yè)正迎來前所未有的發(fā)展機遇，長時儲能有望成為未來競爭的主戰(zhàn)場。那么，我國長時儲能的發(fā)展現(xiàn)狀究竟如何？何種長時儲能技術將脫穎而出，占據(jù)優(yōu)勢地位？未來我們又將面臨哪些挑戰(zhàn)，需突破哪些發(fā)展瓶頸？
帶著這一系列問題，《中國能源報》記者專訪了在燃料電池、液流電池及新型儲能技術研究領域深耕二十余載的中國科學院院士、南方科技大學碳中和能源研究院院長趙天壽。
中國科學院院士、南方科技大學碳中和能源研究院院長趙天壽
新能源并網(wǎng)亟須長時儲能
隨著中國風電、光伏裝機容量突破煤電且成本持續(xù)下降，可再生能源占比的快速提升卻面臨“出力隨機性”的天然短板。趙天壽指出，當前中國棄風棄光現(xiàn)象與電力緊缺矛盾并存，根源在于缺乏能夠長時間平抑能量波動的儲能技術。“風光電的不可控性直接影響并網(wǎng)比例，僅靠短時儲能難以支撐新能源對化石能源的規(guī)?；娲??！?/span>
趙天壽強調，長時儲能技術通常指在額定功率下持續(xù)放電時間超過4小時，其已成為構建新型電力系統(tǒng)的必備技術，需在發(fā)電側、電網(wǎng)側及用戶側全面布局。在發(fā)電側，長時儲能可保障風光并網(wǎng)穩(wěn)定性，避免因天氣波動導致的供電中斷；對煤電深度調峰和核電參與負荷調節(jié)而言，長時儲能技術亦不可或缺。電網(wǎng)側，其核心功能是削峰填谷，提升跨區(qū)域輸電通道利用率。以中國新建的多條風光外送通道為例，其低谷時段常常超過4小時，需長時儲能實現(xiàn)能量跨時段轉移。用戶側，工商業(yè)電價谷段連續(xù)且時長超過4小時，長時儲能可通過峰谷套利降低用電成本。
“全球范圍內(nèi)已凝聚起發(fā)展長時儲能的廣泛共識?！壁w天壽指出，美國、英國以及歐盟等眾多國家和地區(qū)，紛紛將長時儲能技術納入戰(zhàn)略發(fā)展的關鍵方向。然而，當前的儲能技術仍存在一些局限性：抽水蓄能技術成熟，儲能時間長，但需要特定地理條件；壓縮空氣儲能技術儲能時間長，已進入示范階段，效率在持續(xù)提升中；而鋰離子電池裝機靈活，適合中短時儲能。特別是在大規(guī)模儲能的應用場景中，儲能技術必須同時滿足安全可靠、經(jīng)濟可行以及資源可及性這三大要求。
液流電池或成長時儲能“潛力股”
在眾多長時儲能技術路線中，趙天壽認為，液流電池具有本征安全、時長靈活、壽命長等優(yōu)勢，未來發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>
趙天壽表示，“液流電池以水系電解液為能量載體，通過液態(tài)活性物質的氧化還原反應實現(xiàn)儲能，其功率與容量解耦設計，電堆決定功率，電解液儲量決定容量。這賦予液流電池三大優(yōu)勢：本征安全、時長靈活、循環(huán)壽命長?！?/span>
趙天壽認為，液流電池雖然技術優(yōu)勢很明顯，但成本問題一直是個“攔路虎”，阻礙了它大規(guī)模推廣。以全釩液流電池為例，成本主要來自電解液和電堆兩部分，要想降低成本，就得從這兩方面一起發(fā)力。
“一方面，要提高電堆的電流密度，這樣就能少用材料?！壁w天壽解釋說，通過把電化學、工程熱物理和材料科學等多門學科結合研究，能讓電堆的電流密度比傳統(tǒng)設計高出近一倍。目前產(chǎn)品級電堆的國內(nèi)最高水平可以做到400mA/cm2，電堆材料用量降低，成本下降。
趙天壽指出，另一方面，要提高電解液的利用率。如果電解液利用率不高，不僅會浪費釩資源，還會讓運行成本增加。通過設計出更高效的流道結構，電解液利用率可提高到80%以上，進一步降低成本。
隨著液流電池產(chǎn)能不斷擴大，產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同合作越來越緊密。趙天壽預測，未來五年內(nèi)，液流電池成本將大幅下降，成為理想的長時儲能技術之一。
行業(yè)應聚焦長時儲能技術攻關
在探討長時儲能行業(yè)的發(fā)展前景時，趙天壽建議，行業(yè)同仁應當齊心協(xié)力，集中攻克長時儲能技術的難題，推動產(chǎn)學研用各界的深度融合。我國在光伏、風電領域已走在世界前列，儲能技術的重大突破指日可待。
在新能源裝機比重不斷攀升的今天，兼具安全性、靈活性和長壽命的長時儲能技術，有望成為新型電力系統(tǒng)的關鍵支撐。
為實現(xiàn)長時儲能技術的廣泛應用，趙天壽提出三點建議：首先，加大技術研發(fā)力度，重點突破電解液利用率、電堆電流密度等關鍵技術瓶頸；其次，完善產(chǎn)業(yè)鏈布局，借助政策引導和市場機制，推動長時儲能產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同發(fā)展，降低生產(chǎn)成本；最后，持續(xù)優(yōu)化政策支持和市場機制，建議政府出臺針對液流電池等長時儲能技術的支持政策，助力其商業(yè)化進程。
