中國儲能網(wǎng)訊：“長時儲能缺口較大，液流電池發(fā)展前景樂觀，但初始投資成本依然偏高”“預(yù)計今年新型儲能的裝機容量會超過抽蓄”“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”……
在近期召開的“2024碳中和能源高峰論壇暨第四屆中國國際新型儲能技術(shù)及工程應(yīng)用大會與新型儲能技術(shù)青年科學(xué)家論壇”上，中國科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長趙天壽，中國工程院院士、南方電網(wǎng)公司首席科學(xué)家饒宏，中國工程院院士、天津大學(xué)國家儲能產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺主任王成山，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院碳中和技術(shù)研究所所長成會明，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，共同探討新型儲能的發(fā)展趨勢。
趙天壽
中國科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長
新型電力系統(tǒng)建設(shè)需要高安全、不同時長的儲能技術(shù)，其中，長時儲能技術(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，理想儲能時長應(yīng)覆蓋風(fēng)光間歇期超過10小時；在電網(wǎng)側(cè)，需要時長超過低谷期的儲能技術(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)低谷電價時長超過6小時，峰段電價時長也大于6小時，工商業(yè)用戶需要超過6小時的儲能技術(shù)，降低用電成本。
在長時儲能技術(shù)中，液流電池時長靈活、本征安全、循環(huán)壽命長、回收殘值高，是應(yīng)用場景廣泛、發(fā)展?jié)摿V闊的長時儲能技術(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，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，推動其產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。
饒宏
中國工程院院士、南方電網(wǎng)公司首席科學(xué)家
新型儲能兩大特點正在顯現(xiàn)：2—4小時的項目裝機占比74.6%、電網(wǎng)側(cè)集中式儲能的容量占比增長快。新型儲能即將迎來標(biāo)志性里程碑，預(yù)計今年新型儲能的裝機容量會超過抽蓄，目前抽水蓄能裝機50GW。
新型儲能形成了事實上的規(guī)?；l(fā)展，隨著新能源裝機持續(xù)增加，規(guī)模還將快速加大；新型儲能正快速承擔(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；共享儲能是發(fā)揮新型儲能優(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能，可承擔(dān)提高系統(tǒng)運行熱備用水平等新功能；長時儲能是必須要解決的問題，可探索技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的路徑；構(gòu)網(wǎng)型儲能是重要發(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
中國工程院院士、天津大學(xué)國家儲能產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺主任
近年來，我國分布式光伏爆發(fā)式增長，導(dǎo)致配電網(wǎng)線路、變壓器反向過負(fù)載嚴(yán)重，電壓越限問題突出，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，我國電動汽車一方面在數(shù)量上快速增長，另一方面，人們對電動汽車實現(xiàn)快速充電的需求也更加迫切，大功率短時充電對配電網(wǎng)運行提出了重大挑戰(zhàn)。這些都反映出配電系統(tǒng)對新能源、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技術(shù)創(chuàng)新大幅提升。
分層分區(qū)平衡，簡單來說，就是區(qū)間互供、層間協(xié)調(diào)，不將平衡問題擴(kuò)散到更高層級、更大范圍。新型儲能的應(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、無所不在，特別是新型儲能在微電網(wǎng)中的應(yīng)用，將充滿想象力。
成會明
中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院碳中和技術(shù)研究所所長
儲能技術(shù)路線的選擇多種多樣，電化學(xué)儲能上升勢頭明顯。但也帶來了一些挑戰(zhàn)，包括安全性問題、資源環(huán)境問題等等。面對這幾個挑戰(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。我國幅員遼闊，從南到北、從冬到夏溫差很大，我們的儲能系統(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。在資源問題上，盡管碳酸鋰價格跌到每噸10萬以下，但考慮到未來儲能的蓬勃發(fā)展，仍然面臨資源問題，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。
對于未來趨勢，儲能肯定大有可為，未來電化學(xué)能源的開發(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，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)化研究實現(xiàn)降本增效，提高能量密度和安全性。
