中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:儲(chǔ)能是加快推進(jìn)碳中和進(jìn)程、推動(dòng)能源綠色轉(zhuǎn)型的重要支撐。近年來(lái),我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速增長(zhǎng),2023年新型儲(chǔ)能產(chǎn)值突破3000億元,技術(shù)水平不斷提高,產(chǎn)業(yè)生態(tài)初步形成。面向未來(lái),我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的空間在哪?需要完成哪些任務(wù)?克服哪些挑戰(zhàn)?
在近日舉行的2024世界儲(chǔ)能大會(huì)上,中國(guó)科學(xué)院院士趙天壽,中國(guó)工程院外籍院士、加拿大皇家科學(xué)院院士、加拿大工程院院士徐政和,歐盟科學(xué)院院士孫金華等院士大咖圍繞儲(chǔ)能領(lǐng)域相關(guān)熱點(diǎn)話題進(jìn)行討論和分享,引發(fā)各方關(guān)注。
談及儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間,趙天壽表示,隨著雙碳目標(biāo)的推進(jìn),太陽(yáng)能和風(fēng)能將在能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)更大比例,這將極大促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展空間巨大,尤其是在提升儲(chǔ)能設(shè)備效率和可靠性方面。徐政和表示,現(xiàn)在可移動(dòng)電源(如低空經(jīng)濟(jì)、深海發(fā)展)對(duì)儲(chǔ)能的需求也在快速增長(zhǎng),未來(lái)需要開(kāi)發(fā)更多兼具高能量密度、高安全性的電池。孫金華表示,儲(chǔ)能市場(chǎng)空間巨大、前景廣闊,預(yù)計(jì)到2030年,我國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)量將達(dá)到3億千瓦,形成萬(wàn)億級(jí)別的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,但同時(shí),儲(chǔ)能技術(shù)仍面臨技術(shù)、市場(chǎng)、經(jīng)濟(jì)和安全等多方面的挑戰(zhàn)。
論及目前各類新型儲(chǔ)能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)規(guī)?;瘧?yīng)用,趙天壽介紹,鋰離子電池優(yōu)勢(shì)是能量轉(zhuǎn)換效率高、安裝靈活不受地理限制、成本相對(duì)較低;挑戰(zhàn)是大型儲(chǔ)能電站必須確保安全可靠,特別是兆瓦級(jí)或GW級(jí)的電站,還有就是需要進(jìn)一步提高大型儲(chǔ)能系統(tǒng)的循環(huán)壽命。鈉離子電池的優(yōu)勢(shì)是成本相對(duì)較低;挑戰(zhàn)是能量密度、功率密度和循環(huán)壽命需要進(jìn)一步提升。液流電池的優(yōu)勢(shì)是擴(kuò)容靈活,安全性高不易著火或爆炸,循環(huán)壽命長(zhǎng);挑戰(zhàn)是成本較高,需要進(jìn)一步降低制造和運(yùn)營(yíng)成本,還有就是需要形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈和政策支持。壓縮空氣儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)是適合長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能,安全性高;挑戰(zhàn)是能量轉(zhuǎn)換效率需要進(jìn)一步提高,儲(chǔ)氣選址受限,建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本需要進(jìn)一步優(yōu)化……綜合來(lái)看,各方對(duì)于儲(chǔ)能的需求非常大,不同技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)和局限性,未來(lái)需要建立“新型電力系統(tǒng)”這樣一個(gè)多元化的儲(chǔ)能體系。
講到如何更好地避免和降低儲(chǔ)能安全事故,孫金華提出了三方面的防御措施。一是通過(guò)改進(jìn)電池設(shè)計(jì)和材料,提升電池本身的安全性。二是做好監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和預(yù)測(cè)預(yù)警工作,儲(chǔ)能電池在發(fā)生熱失控和火災(zāi)之前有一個(gè)孕育和發(fā)展過(guò)程,早期監(jiān)測(cè)和預(yù)警可以有效預(yù)防事故的發(fā)生。三是做到火災(zāi)應(yīng)急響應(yīng),一旦火災(zāi)發(fā)生,迅速發(fā)現(xiàn)并及時(shí)撲救是防止火災(zāi)擴(kuò)散的關(guān)鍵。通過(guò)上述三道防線的綜合措施,可以有效降低電化學(xué)儲(chǔ)能電站的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),確保儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
談到電池回收利用以及固廢處理相關(guān)話題,徐政和介紹,電池是有壽命的,電池報(bào)廢后如果不妥善處理,可能會(huì)引發(fā)起火、爆炸和電解液滲漏等環(huán)境問(wèn)題。需要建立完善的電池退役和回收體系,確保廢舊電池的安全存放和運(yùn)輸,防止事故發(fā)生。徐政和表示,他帶領(lǐng)相關(guān)課題組正在研究智能拆解技術(shù),將通過(guò)自動(dòng)化和智能化手段,高效地將電池組件分離。課題組另一個(gè)研究方向是通過(guò)快速分解和物理分離相結(jié)合方法,將電池的正負(fù)極材料高效分離,從而提高電池回收的環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性。