中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：——《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》新型儲(chǔ)能技術(shù)解讀
杜忠明
目前，國(guó)家能源局、科技部已聯(lián)合印發(fā)《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》），明確了“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新發(fā)展目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)和保障措施。作為支撐新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)，《規(guī)劃》對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行專章部署，從5個(gè)方面提出儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展路線圖，重點(diǎn)明確新型儲(chǔ)能從集中攻關(guān)、試驗(yàn)示范到推廣應(yīng)用的重點(diǎn)技術(shù)方向?！兑?guī)劃》的印發(fā)實(shí)施將為新型儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新指明路徑，有力推動(dòng)新型儲(chǔ)能高質(zhì)量發(fā)展。
一、科技創(chuàng)新是破解新型儲(chǔ)能高質(zhì)量發(fā)展瓶頸的重要抓手
進(jìn)入“十四五”，我國(guó)新型儲(chǔ)能從研發(fā)示范階段邁向商業(yè)化發(fā)展初期，2021年底全國(guó)新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模超過400萬(wàn)千瓦，各類儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展呈現(xiàn)“百花齊放”的良好態(tài)勢(shì)。鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)在高效率、低成本、長(zhǎng)壽命等方面取得長(zhǎng)足進(jìn)步，國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)完善，初步具備商業(yè)化發(fā)展條件；先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能、全釩液流電池等技術(shù)基本處于領(lǐng)跑、并跑階段，有力帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展；新型儲(chǔ)能智慧調(diào)控、系統(tǒng)集成等技術(shù)發(fā)展迅速，相關(guān)示范工程核心技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
“十四五”時(shí)期是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)的關(guān)鍵期和窗口期，也是新型儲(chǔ)能發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。新型儲(chǔ)能是新型電力系統(tǒng)的重要標(biāo)志，為推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)，有必要加快新型儲(chǔ)能的規(guī)?；l(fā)展。隨著新能源規(guī)模不斷增大，電力系統(tǒng)對(duì)調(diào)節(jié)能力需求大幅提升，新型儲(chǔ)能建設(shè)周期短、選址簡(jiǎn)單靈活、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯，加快推進(jìn)先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用勢(shì)在必行。但我們也要清醒認(rèn)識(shí)到，我國(guó)新型儲(chǔ)能發(fā)展仍面臨成本疏導(dǎo)機(jī)制不明朗、標(biāo)準(zhǔn)體系不完善、安全事故偶有發(fā)生等問題，在不同程度上制約我國(guó)新型儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展。而新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展仍然不夠成熟是造成上述問題的重要原因之一，當(dāng)前部分新型儲(chǔ)能技術(shù)尚在跟跑、少數(shù)核心部件仍依賴進(jìn)口，對(duì)新型電力系統(tǒng)中新型儲(chǔ)能規(guī)劃設(shè)計(jì)和調(diào)度運(yùn)行機(jī)理的研究有待深入，部分新型儲(chǔ)能技術(shù)仍存在亟待突破的瓶頸。
因此，強(qiáng)化新型儲(chǔ)能科技創(chuàng)新，是不斷推動(dòng)各類新型儲(chǔ)能技術(shù)成熟的必由之路，也是破解新型儲(chǔ)能發(fā)展制約的重要抓手?！兑?guī)劃》在對(duì)“十四五”我國(guó)能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新工作進(jìn)行全面部署的同時(shí)，準(zhǔn)確把握新型儲(chǔ)能等各領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)中的作用和定位，聚焦新型儲(chǔ)能技術(shù)重點(diǎn)前沿方向，有力通過推動(dòng)新型儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)新型儲(chǔ)能高質(zhì)量發(fā)展。
二、《規(guī)劃》緊扣新型儲(chǔ)能功能定位進(jìn)行系統(tǒng)性研發(fā)部署
《規(guī)劃》著眼新型儲(chǔ)能在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的全方位作用，緊扣典型場(chǎng)景下新型儲(chǔ)能的功能定位，遠(yuǎn)近統(tǒng)籌、多管齊下，對(duì)新型儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行了系統(tǒng)性部署，著力提升新型儲(chǔ)能對(duì)于電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、綜合效率和安全保障能力的支撐能力。
《規(guī)劃》聚焦電網(wǎng)調(diào)峰、新能源消納等應(yīng)用場(chǎng)景，重點(diǎn)部署能量型儲(chǔ)能技術(shù)裝備及系統(tǒng)集成的攻關(guān)任務(wù)。對(duì)于鋰離子電池，重點(diǎn)突破長(zhǎng)壽命、低成本、高安全的本體技術(shù)；對(duì)于鉛碳電池，重點(diǎn)突破能量管理技術(shù)；對(duì)于液流電池，重點(diǎn)突破關(guān)鍵材料、電堆設(shè)計(jì)及系統(tǒng)集成技術(shù)；著力推進(jìn)鈉離子電池、液態(tài)金屬電池、固態(tài)鋰離子電池、鋰硫電池、水系電池等新一代高性能電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，及儲(chǔ)熱蓄冷、儲(chǔ)氫、機(jī)械儲(chǔ)能等多元化儲(chǔ)能技術(shù)的集中攻關(guān)。同時(shí)，重點(diǎn)開展GWh級(jí)鋰離子電池、大規(guī)模壓縮空氣儲(chǔ)能電站和高功率液流電池儲(chǔ)能電站技術(shù)示范。
《規(guī)劃》聚焦電力系統(tǒng)調(diào)頻、平滑新能源功率波動(dòng)等應(yīng)用場(chǎng)景，重點(diǎn)部署功率型儲(chǔ)能技術(shù)裝備與系統(tǒng)集成研究。對(duì)于飛輪儲(chǔ)能，重點(diǎn)研發(fā)大功率飛輪材料、高速軸承以及系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù)；對(duì)于功率型電化學(xué)儲(chǔ)能，重點(diǎn)研發(fā)電化學(xué)超級(jí)電容器、高倍率鋰離子電池等功率型儲(chǔ)能器件；對(duì)于電磁儲(chǔ)能，集中攻關(guān)超導(dǎo)、電介質(zhì)電容器等電磁儲(chǔ)能技術(shù)。同時(shí)，推動(dòng)10MW級(jí)超級(jí)電容器、高功率鋰離子電池、兆瓦級(jí)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)示范。
《規(guī)劃》聚焦分布式儲(chǔ)能應(yīng)用的新業(yè)態(tài)、新模式，重點(diǎn)部署分布式儲(chǔ)能與分布式電源協(xié)同聚合技術(shù)研究。重點(diǎn)開展分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)聚合方法，儲(chǔ)能系統(tǒng)聚合調(diào)峰、調(diào)頻及緊急控制等理論研究；集中攻關(guān)廣域布局的分布式儲(chǔ)能、儲(chǔ)能電站規(guī)?；簠f(xié)同的成套技術(shù)，以及島嶼可再生能源開發(fā)與智能微網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)；推動(dòng)基于區(qū)塊鏈技術(shù)在分布式儲(chǔ)能參與市場(chǎng)化交易中的應(yīng)用。
三、《規(guī)劃》聚焦新型儲(chǔ)能共性技術(shù)開展針對(duì)性重點(diǎn)攻關(guān)
《規(guī)劃》聚焦當(dāng)前新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用中的共性問題，著眼于大規(guī)模電化學(xué)儲(chǔ)能狀態(tài)評(píng)估、安全防護(hù)、回收利用等全生命周期的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，針對(duì)性部署共性技術(shù)攻關(guān)任務(wù)，著力破解提升新型儲(chǔ)能效率、壽命、安全、經(jīng)濟(jì)性水平的關(guān)鍵問題。
《規(guī)劃》對(duì)于新型儲(chǔ)能共性關(guān)鍵技術(shù)提出具體的集中攻關(guān)任務(wù)，重點(diǎn)開展基于儲(chǔ)能電池單體和模組短時(shí)間測(cè)試數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)長(zhǎng)日歷壽命的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和模擬仿真研究，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池25年以上的循環(huán)壽命及健康狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)；要求開展低成本可修復(fù)再生的新型儲(chǔ)能電池技術(shù)研究，研發(fā)退役電池剩余價(jià)值評(píng)估、單體電池自動(dòng)化拆解和材料分選技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電池修復(fù)、梯次利用、回收與再生；明確推動(dòng)儲(chǔ)能單體和系統(tǒng)的智能傳感技術(shù)研究，以及推動(dòng)儲(chǔ)能電池全壽命周期的安全性檢測(cè)、預(yù)警和防護(hù)研究；提出基于正向設(shè)計(jì)，開展適合梯次利用的動(dòng)力電池設(shè)計(jì)與制造，以及梯次利用場(chǎng)景分析、快速分選、系統(tǒng)集成和運(yùn)維等關(guān)鍵技術(shù)研究。
此外，《規(guī)劃》在新型儲(chǔ)能共性技術(shù)的示范試驗(yàn)方面，提出開展電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)安全預(yù)警、系統(tǒng)多級(jí)防護(hù)結(jié)構(gòu)及材料等關(guān)鍵技術(shù)研究，示范大型鋰電池儲(chǔ)能電站的整體安全性設(shè)計(jì)、能量智能管控及運(yùn)維、先進(jìn)冷卻及消防等關(guān)鍵技術(shù)。（作者系電規(guī)總院黨委書記、院長(zhǎng)）
