5月24日,中國化學與物理電源行業協會聯合230余家單位共同舉辦的“第十三屆中國國際儲能大會”在杭州召開。
開幕式上,中國科學院院士、南方科技大學教授趙天壽表示,我國碳排放的主要來源包括電力、工業、交通和建筑四大領域,其中,電力的排放影響最大,2019年電力碳排放達到了52億噸,占總排放量的63%。趙天壽指出,要實現碳中和的目標,構建新能源為主導的新型電力系統是一條必由之路,而零碳能源技術的突破則是其中的關鍵環節,為推動零碳能源的普及應用,長時儲能技術作為目前的技術短板,亟需引起重視。
多樣化儲能系統是完善零碳能源技術應用的基礎
演講中,趙天壽強調了儲能系統在新能源電力系統應用中的重要地位,并對現有的多樣化儲能技術作簡要介紹。
數據顯示,目前,我國太陽能和風電在電力系統的占比只有11%。要達成我國碳中和目標,到2060年,太陽能和風電的電力占比應達到70%。然而,受限于太陽能和風能目前存在的分散、間歇、不穩定等短板,發電量越高,其棄風棄光量也就越大。為解決能源浪費的問題,儲能系統的發展就成為當前階段工作的重中之重。“儲能是新型電力系統的必備單元,在新型電力系統各個環節都會非常重要。”趙天壽這樣強調。
趙天壽表示,對于大型的電網級儲能系統,要滿足儲能裝置規?;?、安全性強、選址簡單靈活性、成本低、壽命長、效率高等一系列嚴苛的要求,更需要不同時長的儲能技術,以滿足各種場合中的用電需求。
長時儲能技術是新型電力系統構建的突破口
據介紹,目前幾種儲能系統可以分為短時儲能與長時儲能,其中,我國對于短時儲能的技術開發、應用相對成熟,而在長時儲能技術方面,則仍有較大缺口。
演講中,趙天壽介紹了超級電容器、飛輪儲能、鋰離子電池等短時儲能技術。趙天壽指出,受益于電動汽車的發展,鋰離子電池在電化學儲能領域占據主導地位。然而,鋰離子電池同時也有著不可忽視的局限性。除了其本身的安全隱患外,由于鋰資源受限,發展可能會遇到“天花板”。趙天壽認為,為了實現“雙碳”目標,未來電動汽車的占比必將進一步提高,隨之而來的將是鋰資源受限,令鋰離子電池難以實現較大規模的儲能場景應用。
要填補短時儲能技術的覆蓋盲區,則要依靠抽水蓄能、壓縮空氣、燃料儲能、液流電池等長時儲能技術的發展。雖然長時儲能技術是多元化的,但各種儲能方式也各有“硬傷”,令長時儲能技術始終難以大規模普及應用。目前科學界和產業界正致力于對其進行優化和改進。趙天壽重點介紹了液流電池的優化與應用。液流電池作為安全性高、擴展簡單、使用壽命長的儲能技術,受到了廣泛關注。當前,液流電池的循環壽命可達15000轉,同時功率密度達到2.75瓦每平方厘米,這意味著目前液流電池在降低成本方面也取得了長足的進步。
“新型電力系統需要大規模、高安全、不同時長的儲能技術,長時儲能技術是目前我們最需要的,政府、企業、研發人員必須重視長時儲能技術的發展。”趙天壽總結道。
來源:中國電子報 作者:張琪瑋
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