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        4. “新能源+儲能”助力“十四五”現代能源體系建設
        5. 發布時間:2022-04-18
        6. 2022年3月22日,國家發展改革委、國家能源局印發《“十四五”現代能源體系規劃》(以下簡稱《規劃》)的通知,展望2035年,能源高質量發展取得決定性進展,基本建成現代能源體系,可再生能源發電成為主體電源。根據歐洲光伏工會(EPIA)的預測,到2040年,可再生能源占總體能源結構的比例將達到總能源消耗量的50%以上,光伏發電所占比例將超過20%;至21世紀末,在能源總供給中可再生能源占比將超過80%,光伏發電占比將超過60%。能源網絡也在發生變化,以適應日益增長的能源需求,同時也支持可再生能源的滲透,而能源網絡的變化過程中必然會增加大量的儲能系統。儲能系統在很大程度上解決了新能源發電的隨機性、波動性問題,可以實現新能源發電的平滑輸出,有效調節新能源發電引起的電網電壓、頻率及相位的變化,使大規模風電及光伏發電方便可靠地并入常規電網,提高綠色能源整體利用率?!兑巹潯返捻樌麑崿F,儲能是關鍵要素。

          按照能量儲存方式的不同,儲能可分為物理儲能、化學儲能、電磁儲能三類。其中物理儲能主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等,化學儲能主要包括鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池等,電磁儲能主要包括超級電容器儲能、超導儲能等。

          新能源儲能技術中,鋰離子電池是首選。鋰離子電池儲能性能較好,使用壽命長,循環次數高。一般情況下,鋰離子電池可循環3000次左右,鈦酸鋰電池則高達2.5萬次。鋰離子電池的新增裝機規模在全球和國內都居于榜首,國內眾多企業布局鋰離子電池儲能技術;電池梯次利用延長了鋰離子電池的使用壽命,使其進一步降低成本。鉛蓄電池技術成熟,電池材料來源廣泛,成本較低,鉛炭電池90min便可充滿,減少了負極硫酸鹽化現象,延長了電池壽命,且功率密度也得到提高,是鉛蓄電池技術發展的主流方向。鈉硫電池能量密度高達760Wh/kg,轉換效率接近100%,電池循環次數高達2500次。然而,成本高昂對工作環境要求很苛刻,300℃才能啟動,鈉硫儲能電池在國外應用較多,國內未能大規模推廣。液流電池采用正負極電解液單獨循環的特殊結構,提高了化學反應效率,能量轉換效率可達96%以上,能量密度達92Wh/kg,循環次數為13000次左右,使用壽命在20年左右。由于液流電池技術成熟度不高,體積較大,價格方面也不占優勢,因此在國內應用并不廣泛。目前,在化學存儲方面,科研人員的研究方向主要放在材料屬性和能力改進上,包括電極、電解質、新型膜和分離器等的優化,最有希望的技術包括Li-S、M-Air和固態電池及新的液流電池和混合電容器。

          新能源儲能技術中的蓄熱儲能裝置有助于減少住宅、非住宅和工業的二氧化碳排放量。然而,蓄熱儲能面臨著成本和穩定性問題,開發適用于各種溫度范圍、各種容器的蓄熱儲能裝置,蓄熱儲能裝置的隔熱問題及系統的設計和集成等還在研究中。

          存儲系統方面的未來研發方向包括增加存儲容量、促進與綠色能源的整合、具有更高的循環壽命和效率以及更高的放電時間能力等,其中最重要的是可靠性高的混合解決方案的設計和研發。

          美國、日本將儲能當作一個獨立產業來看待并出臺了專門的扶持政策,中國也應該重視儲能的發展,鼓勵相關技術的研發,出臺相關政策,以順利實現可再生能源發電成為主體電源、新型電力系統建設取得實質性成效的目標。

          (文章來源:中國建材報)





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